The authoritative guide to ensuring science and technology make life on Earth better, not worse.

长期理想与短期现实

By Hui Zhang: CH, May 8, 2015

巴尔德夫·拉吉和P·R·瓦苏戴瓦·饶的论点是,后处理和快中子增殖反应堆对于核能的长期可持续性是必要的。诚然,自从核能出现以来,快中子增殖反应堆就因其燃料产出可多于其燃料消耗,而颇具吸引力,尤其是对于那些认为有一天铀价将不再低廉的人们。遗憾的是,数十年的经验显示,钚再循环系统比水冷反应堆成本高得多,运行可靠性却低得多。如果说建立可持续的核能意味着有效地掌控重要的问题,如核安全和抵御核扩散,同时获得经济竞争力,尽可能减少放射性废料产出,以及合理使用自然资源,那么,要让增殖反应堆和钚再循环做出有意义的贡献,还有很长一段路要走。

拉吉和饶在第一轮中写道,对于印度和中国这样的国家,由于铀资源有限,“若不开展后处理和再循环,核能的大规模扩张确实将是不可持续的。”但一个国家自身铀资源有限,其核能发展并不一定受限制。事实上,可以这样描述全球铀资源分布:核能多的国家铀少,铀多的国家核能少。铀贸易自然就构成了一个全球市场。

在第二轮中,拉吉和饶继续写道,“关于长期、可持续能源的讨论,不能完全基于当下的经济性。当供给开始消耗殆尽时,铀价就将上升。”但是,过去关于铀价将稳步上升的预测,已被证明是错误的。即使需求上升了,铀价依然保持相对较低。从某种角度,这不足为奇——在过去一百年中,以定值美元计,大多数矿产的价格都有下降,即便开采增多。由于勘探增加和技术进步,使已知铀资源量增长速度超过了消耗速度。已知铀资源是一个动态的经济概念,长期而言,全球铀资源必定将大于目前“红皮书”中汇报的数量。

拉吉和饶支持钚再循环的另一个论据是,其产生的核废料量低于一次通过式循环。但是,钚后处理和再循环仍会产生高放废料、长寿命中放废料和低放废料。所有这些废料流最终必须掩埋,所以,后处理并不能消除对最终处置库的需求。此外,地质处置库的容量取决于废料的衰变热,而非废料的实际体积。因而,对于正在中国甘肃省计划建设的高放废料地质处置库,如果将所有超铀元素从核废料中分离出来,其容量只能翻一番——等上100年再掩埋废料,可以获得同等的增量。因此,与其建造一座昂贵的后处理厂,中国可以选择成本相对较低的干式贮存。另外,通过钚后处理,如果通过混合氧化物燃料将其再循环一次,最终只能微量提升地质处置库的容量。

关于增殖反应堆和后处理可能引发的核扩散风险,拉吉和饶写道,“可以方便地在燃料循环的设计中纳入防止核扩散的机制”,而干法后处理“从本质上防止了核扩散”。诚然,不同于传统水法后处理,干法后处理不会产生纯钚。但是,干法后处理的最终产物比乏燃料的放射性低得多。完成干法后处理之后,再分离钚就将是一个相对直截了当的过程——比起直接从乏燃料中分离钚更容易。拉吉和饶还将钚再循环——与钚分离不同——描述成一种“核不扩散方法”。但是,钚再循环和增殖反应堆需要首先分离出钚,而这样就可将其作为军用。实际上,印度在1974年的“和平”核爆,据称使用的正是为该国的增殖反应堆计划而分离的钚。即便政府无意进行核扩散,比起乏燃料,分离的钚遭偷窃或误用的风险高得多。

最后,拉吉和饶声称,“当前这一代人对未来的世世代代负有责任,不应让世界的铀资源消耗殆尽。”但如果当前这一代人无法确保当下的核电厂的运作安全和安保,那么为未来世世代代争取铀资源最大化又有什么意义呢?尤其是,如果靠通过增殖反应堆和钚后处理来做到这一点,而这些技术存在问题,还可能引发额外安全风险,这样做又有什么意义呢?

 


Share: [addthis tool="addthis_inline_share_toolbox"]