挪威乏燃料将运往瑞典处理

瑞典Studsvik已与Norwegian Nuclear Decommissioning（NND——Norsk nukleær dekommisjonering）签署一项重要框架协议。根据该协议，Studsvik将把约16.5吨乏燃料从挪威运至其位于尼雪平（Nyköping）的设施。

该公司将对这些废物进行检查、处理和暂存，直至能够安全运回挪威进行最终处置。协议有效期至2055年，大部分高强度作业计划在未来20年内开展。合同的确切价值仍具有灵活性。

最终预算将根据即将开展的项目前期研究所确定的范围以及NND下达的工作订单决定，并须获得两国的许可。不过，该项目预计合同最低价值约为8.75亿瑞典克朗（8750万美元），Studsvik预计可获得的总价值为30亿至40亿瑞典克朗，涵盖运输、为满足长期贮存要求而进行的处理以及中间贮存。

前期研究将立即启动，并详细确定如何收集和运输燃料、如何在瑞典进行操作处理以及如何将其运回。在此基础上，双方将最终确定项目计划和预算草案，NND将为各阶段下达工作订单；这些订单须获得两国必要的监管批准和许可。

NND可在前期研究完成后提前12个月通知终止协议，在通知期内，固定费用和最低数量要求继续适用；此后，NND也可在协议执行五年后提前18个月通知终止协议。

协议包括一笔固定年费，用于支付项目管理、监管工作、安保以及预留Studsvik贮存能力等费用。该协议建立在Studsvik与挪威核能行业十余年合作的基础上，其中包括2021年与Institute for Energy Technology（IFE）签订的合同，内容是处理Kjeller的JEEP I反应堆所产生的金属铀燃料。

合同涵盖挪威位于哈尔登（Halden）和Kjeller的原研究堆在60年运行期间积累的历史遗留燃料。这批燃料包括金属铀燃料、铝包壳燃料和实验燃料等结构极为复杂的燃料，其中许多以当前形态无法长期贮存。

挪威从未进行过商业核能发电，而是主要依赖水电（88%）和风电（11%）。不过，其研究堆曾广泛用于科学研究和医用放射性同位素生产。

挪威历史遗留乏燃料带来的核心技术挑战在于，其中约10吨由不稳定的金属铀燃料和铝包壳燃料构成。金属铀具有高度自燃性（可在空气中自发燃烧），与水反应还会产生氢气，造成危险。铝包壳也容易发生严重腐蚀，从而可能使内部不稳定的燃料暴露出来。

为使这些材料达到可安全贮存数百年的稳定状态，Studsvik将采用其专有的Small Scale Conversion工艺。这种化学调质技术通过从根本上改变危险金属铀燃料的结构，将其转化为二氧化铀（UO2），从而使其符合全球商业核电站采用的稳定燃料标准。

该工艺的主要步骤包括：

- 热氧化：将金属铀燃料放入专用热室炉内，在严格受控的环境中用热空气加热。氧化过程通过使铀与氧永久结合，将其转化为稳定粉末（U3O8/UO3），从而消除自燃危险。

- 压实：将新形成的氧化物粉末压缩并压制成密度很高、几何形状均匀的形体（芯块）。

- 还原：压实后的材料经过最后一道化学还原步骤，转化为稳定的二氧化铀（UO2）。

金属铀经过转化后，在暂存期间将不会发生降解、腐蚀或产生爆炸性氢气。通过将复杂的实验性研究堆燃料转化为通用UO2芯块，这些废物可以顺利适配为标准商业反应堆燃料开发的现有深地质最终处置库设计；此类设计已经过广泛研究。

Studsvik和NND此前已利用超过30千克的挪威历史遗留燃料模拟物，成功完成了该方法的中试规模试验，证明该技术已经成熟、可靠，并可扩大规模用于处理全部16.5吨燃料。

Studsvik首席执行官Karl Thedéen表示：“这项具有里程碑意义的协议是多年工作的成果，也可能是Studsvik历史上最重要的协议之一。挪威需要为一直处于暂存状态的燃料找到安全、持久的解决方案，而我们具备完成这项工作的设施、许可证和专业知识。该协议巩固了Studsvik燃料、材料与废物技术业务领域的长期业务基础，并进一步开拓了国际市场机会，使我们能够承担核能全生命周期各环节的责任。”

Norwegian Nuclear Decommissioning总干事Pål Mikkelsen指出：“安全管理来自哈尔登和Kjeller的乏燃料是NND最重要的任务之一。这批燃料中的一部分必须经过处理，才能安全地长期贮存，而Studsvik具备开展这项工作的设施和经验。我们评估认为，这是最安全的途径，在环境和经济方面也都合理可行。”