如何處理放射性核廢料?英國希望借鑒瑞典經驗,永遠封存在地下岩層深處

如何處理放射性核廢料?英國希望借鑒瑞典經驗,永遠封存在地下岩層深處

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核廢料的放射性要經過長時間才能衰減,瑞典計劃把核廢料埋在地下岩層深處,把它們永遠封存在那裡。這個過程被稱為地質處置,瑞典的研究人員數十年來一直在研究地質處置核廢料的不同方法。

瑞典鄉下,地下40公尺,深不見底、清澈到令人驚異、藍色燈光照亮的水池內,存放著瑞典數十年積累的高度放射性的核廢料。

這種怪異的美麗會令人感到不安。一排排的長金屬罐,裡面裝了瑞典反應堆使用過的核燃料,被儲存在瑞典波羅的海沿岸奧斯卡港(Oskarshamn)附近的地下深處。

這些核廢料儲存具有高度危險性,但又徹底安全。

這些材料可以威脅生命,因為它具有高度的放射性;但同時它又是安全的,因為這些廢料被存在水下8公尺深處,水是防止放射線最有效的屏蔽。

核廢料能夠在這種狀況下保存數十年。實際上也需要這樣保存核廢料。

高強度的放射能夠產生大量熱量,這種核廢料必須被保存在冷卻情況下,然後才能運去儲存。

瑞典核廢料儲存

Photo Credit: BBC News

核廢料需要先經過冷卻,然後才能被運往其他的儲存地點

一個獨特的難題

以後如何處理這些廢料?多年來這對於包括英國在內的許多國家的政府來說,都是一個棘手問題。

問題不在於數量。經過60多年的商業和軍事核能活動,英國積累的高危險核廢料達幾千噸,這還不算幾十萬噸的中度危險性的核廢料,後者也需要被處理。

真正的問題是時間。英國的核廢料局的首席科學顧問尼爾.海厄特(Neil Hyatt)教授說,「用過的燃料組件具有很強的放射性,放射性要經過長時間才能衰減。」

「經過約1000年,原來的放射活動才能減少到10%,再經過10萬年,剩餘部分才能衰減完。」

這就形成了一個獨特的難題。

海厄特教授說,「我們不能依賴機構體制去管控這種時間跨度超過幾個世紀的長期過程。」

「羅馬帝國才存在了約500年。上一個冰川期在約一萬年前結束。」

「所以,地球表面和人類文明變化的速度很快,而這些用過的核燃料放射性能夠衰變的速度則慢得多。」

瑞典找到了自己的答案。他們計劃把核廢料埋在地下岩層深處,把它們永遠封存在那裡。

這個過程被稱為地質處置,瑞典的研究人員數十年來一直在研究地質處置核廢料的不同方法。

瑞典的愛斯潑硬岩實驗室

Photo Credit: BBC News

瑞典很多研究在南部奧斯卡港附近的愛斯潑硬岩實驗室進行

瑞典怎樣處理核廢料?

瑞典很多研究在南部奧斯卡港附近的愛斯潑硬岩實驗室(Aspo Hard Rock)進行。

那是個在地表下面數百公尺深處、在岩石內開鑿的岩洞網絡。

那裡被用作試驗場,測試核廢料如何包裝和埋藏,以及使用的材料年長日久後如何退化。

那裡的岩層裡有縫隙,裡面有鹽水流過,是數千年來從波羅的海滲入的古老的鹽水。

這種潮濕環境對於真正的處置設施並不合適。但是按照瑞典核廢料處理公司(SKB)的項目主任於爾娃.斯滕奎斯特(Ylva Stenqvist)的說法,對測試來說,那裡十分完美。

她解釋說,「選擇那個地點正是因為那裡很潮濕。」

「因為如果我們在一個很乾燥的地方作試驗,就必須要等很長時間才能看到結果。」

「所以我們有意選擇了這個地方,能讓一些試驗加速進行,讓我們的材料和方法承受壓力考驗,看它們如何應對環境的壓力。」

瑞典核廢料處理公司(SKB)的項目主任於爾娃·斯滕奎斯特(Ylva Stenqvist)

Photo Credit: BBC News

按照於爾娃.斯滕奎斯特的說法,潮濕環境對測試存儲核廢料來說十分完美

瑞典政府在今年稍早的時候批准建立一個真正的地質處置設施(GDF)的計劃,該設施將建在斯德哥爾摩北部150公里的福什馬克(Forsmark)。

這個項目預計耗資190億瑞典克朗(180億美元),將創造1500個就業機會,但是項目工程建設將耗時數十年。

在波羅的海的另一邊,芬蘭也在進行一個相同的計劃,芬蘭的項目在2015年已經開始。

上述項目的進展一直受到英國的密切關注,英國也希望建設一個地質處置設施,但是由於政治僵化等原因,加上當地人和環保人士的激烈抗議,多次尋找合適廠址的努力都無果而終。

目前英國通過一種「建立共識」的辦法找到了一個地點,也得到了當地人的同意。在這項合作中,政府機構核廢料局同當地社團形成夥伴關係,讓當地人參與到建設過程中。

作為一種刺激獎勵,在當地社區簽署協議的時候會得到100萬英鎊的投資,如果深鑽行動開始,這個投資數字會上升到250萬英鎊。

這個過程已經在2018年開始,在此期間已經建立了四個這樣的夥伴關係。

塞拉菲爾德核電站鳥瞰, 2017年

Photo Credit: Getty Images / BBC News

在英國的坎布里亞靠近塞拉菲爾德核電站的地方,正在進行關於建立地質儲存核廢料的諮詢協商

三個在英國的坎布里亞(Cumbria),那些項目都包括一段海岸線,那裡已經有了塞拉菲爾德(Sellafield)核電站以及在電站工作的許多工人。第4個夥伴關係是最近建立的,是在林肯郡的特德索普(Theddlethorpe)。

蘇格蘭沒有參與這個過程,蘇格蘭政府目前不支持深層地質處理方案。

核能的遮羞布

即使在建立了夥伴關係的地方,仍然有反對力量。

坎布里亞的抗議組織「反對放射性湖區」的瑪麗安娜.伯克比(Marianne Birkby)說,「我們強烈反對地質處置高溫,釋放熱量的核廢料。」

「這些廢料應該留在能夠被監測的地方,如果發生嚴重問題,能夠就地再包裝,運走」,她堅持說,「在地下,如果發生洩漏就沒有任何可能遏制污染擴散。」

英國要在15年內最終敲定一個地質處置設施場所的可能性很小,一些專家甚至質疑是否應該建造這種設施。

英國薩塞克斯大學的科學政策研究機構的研究員、核資訊機構的主席保羅.多夫曼(Paul Dorfman)博士,就持這種意見。

他解釋說,「地質處置仍然是個概念,不是現實。仍然存在科學方面的不確定性,即那些使用的材料是否能夠在長時間變陳舊後繼續存在。」

他認為政府熱衷建立新的核電站,才是他們推動建立地質處置所的原因。




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