核廢料令人頭痛

　　已有9座核電站投入使用的中國，每年產生470噸乏燃料。按照規劃，到2020年，我國再造30多座核電站，總裝機容量將達到4萬兆瓦，核電將占我國發電量的4％，乏燃料將累積到10300多噸。此后，每年還將新產生乏燃料1000多噸。目前，我國的數千噸乏燃料基本封存在密封罐里，放進硼水池中——這就是中國核廢料存放的現狀。
　　
　　填埋，并非萬全
　　
　　核電工業當然一致希望將核廢料存于地下，眼不見心不煩。填埋核廢料，地殼穩定是選址首要條件，一次地震就可能使埋藏的核廢料泄漏。2007年7月16日，日本新溻縣發生6.8級地震，當地的核電站存放有2.2萬罐固體核廢料的第二儲藏庫中，400多個貯存罐翻倒，其中40個貯存罐封蓋脫落，造成了核泄漏事故，核電站被迫關閉數月。
　　另外，填埋地方的地下水可能使溶解到水中的放射性核素擴散開，污染下游地區的地下水，并隨著地下水循環被帶到地面。雖然被水“搬運”的過程中，放射性核素也會吸附在回填材料和周圍巖石上，運動速度比地下水慢得多，但要保證安全，處置儲藏庫所在位置的地下水循環應該越慢越好。
　　
　　尤卡山計劃
　　
　　關于如何處理核廢料的爭論曠日已久。作為擁有103座核電站的世界頭號核能大國，美國至少有10個“被遺棄”的電站，它們的發電機組早已停止工作，然而核廢料仍然堆放在那里。
　　美國拉斯維加斯附近的尤卡山被選為永久處置核廢料的候選地點。目前核廢料都暫時存儲在核電站的貯存池中，幾年后再轉移到儲存桶中。這種狀況并非全無益處，至少所有暫存在發電站內的核廢料都在貯存池保存完好。核廢料也不會像二氧化碳那樣進入大氣，引起令人擔憂的氣候變化。然而，核廢料對環境的影響是長期存在的，持續時間大大超過了產生廢料所需的時間。尤卡山接受首批核廢料的預計時間是2017年。估計到那時，美國能源部將負擔由于儲存點延期開放而造成70億美元的公共事業損失，這可能是世界上數額最龐大的滯納金了。如果繼續拖延，滯納金每年還會增加5億美元。如果科學家和工程師能夠攜手努力，找到合適的解決方案，那么就能省下一大筆資金。
　　美國采用“開式”核燃料循環，核廢料從反應堆中取出后即被掩埋。與之相對的是“閉式”核燃料循環，大部分有效成分能夠被回收，進入反應堆兩到三次。“開式”核燃料循環的一個顯著缺點就是，浪費了一部分可以循環利用的燃料。圍繞著如何掩埋“開式”循環廢料的問題，各方面提出了許多解決方案。一種方案是將核廢料運送到太空中，但是考慮到現存核廢料的質量，以及現今并不完美的發射成功率，這種方案還是很有挑戰性的。還有人建議將核廢料掩埋在板塊交界處，經歷漫長的地質變化后，希望核廢料能重新回到地幔中。
　　然而實際上，這些核廢料仍舊儲存在冷卻池中，待冷卻后轉移到干燥的儲存桶中。盡管這些鋼筋混凝土的儲存桶看起來并不保險，其實這是一種比較合適的儲存方式。在實際操作中，除了發生一些諸如不慎讓鋼制套筒掉落，砸到架子上等意外，一般不會出現任何問題。即使恐怖襲擊在儲存桶外面打開了缺口，內部的核廢料依然會保持整體，恐怖分子無法將它們取走。況且，能夠攜帶并能熟練使用便攜式火箭助推榴彈發射器的恐怖分子，可以找到更有價值的目標，沒必要襲擊這些儲存的核廢料。
　　
　　新技術，體積減少90％
　　
　　經過新技術的處理，核廢料的半衰期從數十萬年下降到1000年以下。這也許能從根本上改善核廢料的長期處理問題。這種方法能夠將核廢料的體積減少90％。
　　當核燃料組不能產生穩定的熱能時，燃料組被移出后，高放射性的裂變產物(比如鍶-90和銫-137)將產生數10千瓦的熱輻射。如果僅靠空氣冷卻，核燃料外包圍的金屬壁就會融化，甚至燃燒，因此移出的核燃料都被保存在乏燃料貯存池中。它由鋼筋混凝土建造，里面注有非常純凈的冷卻水(從水龍頭中流出的水，只需一滴就能將整池水污染)。這些元素能夠釋放大量熱量，但它們冷卻速度也相對較快。它們的半衰期只有幾年(放射性物的半衰期是指有一半的物質因衰變轉化為其他元素所需的時間)，產熱在一年之后會減少99％：5年后，又會在此基礎上減少50％：10年后還會再減少40％。
　　幾年之后，這些燃料組就不需要再儲存于水中了。它們被轉移到鋼制套桶中，在那里干燥，充入惰性氣體，然后被封閉。最后這些套筒被裝入巨大的混凝土儲存桶中，存放在反應堆附近。在這些鋼筋混凝土的儲存庫中，僅靠自然的空氣循環就能帶走燃料釋放的微小熱量。
　　真正的長期挑戰是處理燃料中的錒系元素。當鈾原子吸收一個中子但沒有發生裂變時，就產生了錒系元素。這些物質的半衰期可達數十萬年。真正的輻射峰值會出現在30萬年之后。因此核廢料能夠在儲存點安全存放至少100萬年。核廢物地質處置庫至少要保證10萬年的安全，哪怕發生問題的概率只有十萬分之一，10萬年時間里也會變成一個事