美国核燃料后处理之路漫长
摘要
美国核燃料后处理政策虽获政府支持但路径尚不明确。研究表明后处理成本高于直接处置,但HALEU燃料可能改变经济性。建议采用创新方法逐步推进,包括加速研发、更新法规、设立第二个处置库,最终建立基于现实的废物处置定价机制。核能复兴的许多方面尚未确定,需要稳步推进而非急于求成。

Craig Piercy [email protected]
虽然大多数伟大的旅程始于明确的目标,但很少从一开始就确切知晓路线。当托马斯·杰斐逊总统在1803年委派刘易斯与克拉克远征时,他没有为探索军团提供"在大山处右转"的具体指示。他给出了目标导向的指令:探索密苏里河,寻找其源头,寻找通往太平洋的横贯大陆水路,并沿途建立科学和文化知识。
杰斐逊将把他基于地缘政治动机的广泛指导转变为现实的具体工作留给了刘易斯和克拉克。
类似地,美国核政策已开始走向关闭美国核燃料循环的旅程。特朗普政府明确表示支持后处理,国会两党对此的热情也在增长。然而,确切路径仍不明确。
研究表明,后处理的成本高于直接处置。后处理只有在"信用"累积时才具有经济意义,这些信用包括回收的可裂变和可增殖材料在反应堆中再利用的价值,以及通过减少剩余废物的体积、热负荷和半衰期而产生的处置成本节约。
对于轻水堆燃料,这些数字仍然不乐观,但HALEU燃料形式的出现可能改变局面,正如Oklo最近宣布在田纳西州建造核燃料后处理设施所证明的那样。
行业中的一些人仍然主张开展大型政府项目来处理美国现有的轻水堆乏燃料库存。然而,我们需要在债务缠身且陷入僵局的华盛顿通过全面立法,动用核废物基金建造由能源部所有、承包商运营的价值数十亿美元的设施,这基于对20年后铀价的粗略估计。
基于创新的后处理方法更有前景:与其一次性设计整个从摇篮到坟墓的系统,不如一步一步来。资助针对最可能燃料形式的商业后处理技术的加速研发。利用现代技术确保保障措施正确。更新40 CFR Part 191,该法规为地质处置库设定了安全标准,以包括不同的废物形式、包装以及深钻孔等技术。在此过程中,考虑到尤卡山项目的持续僵局,我们不妨承认需要第二个处置库。
这里有一个想法:将第二个处置库专门用于处置半衰期较短的后处理副产品。
最终目标是为一系列废物处置方案建立一些"基于现实的定价"。只有这样,私营公司才能评估建造商业规模后处理设施的复杂技术和经济计算,并最终推进。如果这需要十年或二十年,那就这样吧。
我认识的核能界几乎所有人都认为我们将在下个世纪的某个时候进行后处理,但没有人知道哪种先进反应堆设计(及其燃料形式)将获得商业认可。这场核能复兴的许多方面尚未展开。
但与此同时,不要让对相当于几个沃尔玛超市体积的乏核燃料的担忧迫使我们做出糟糕的决定。让我们先划桨上溯密苏里河,然后再开始争论穿越比特鲁特山脉的路线。
我们还有很长的路要走。
