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放射性废物处理指使放射性废物适于最终处置(包括往大气或水体排放)的一切操作实践,例如收集、分类、浓缩、焚烧、压缩、去污、固化、包装、储存和运输等。废物处理的目标是尽量减少放射性废物的体积,以减少储存、运输和处置的费用;并尽可能回收或复用,减少向环境的排放。排放的放射性总量和浓度必须符合有关规定。废物必须分类收集和存放,分别处理,防止交叉污染或污染的扩散。
放射性废物管理包括收集、处理、运输、贮存和处置等环节,而处置是其核心。所有的其他环节都是为了实现放射性废物的安全处置这一目的而运行。我国《放射性废物安全管理条例》第3条第4款规定:“本条例所称处置,是指将废旧放射源和其他放射性固体废物最终放置于专门建造的设施内并不再回取的活动。”
根据条例的规定,本文中的“民用放射性废物处置”是指为了达到民用核工业生产过程中产生的放射性废物不伤害人体健康和污染环境的目的,将其固化并放置于放射性废物处置场所里而不再回取的活动。
放射性废物产生后首先要进行预处理,包括收集、分类、化学调节和去污。处理工艺包括减容、放射性核素去除和改变成分等相关活动。整备是将废物进行转型后适于处理、转运、贮存和处置的一种操作。处置是最后一步,就是将整备后的废物放置于处置设施中。
尽管世界上多数放射性废物处置场都由政府或国有企业操纵,但是一部分企业还是商业性企业。世界上主要的放射性废物处理处置核工厂如下:
Energy Solutions,总部在美国犹他州盐湖市。提供的服务包括放射性废物处理、加工和处置,主要核部件(反应堆压力容器、蒸汽发生器等)的运输;退役以及乏燃料管理。为了进行放射性废物管理、处置,该公司在南卡罗莱纳州、田纳西州和犹他州都有核设施。目前参与的主要工程有汉福特环境整治工程、犹他州Atlas 矿渣整治工程、橡树岭国家实验室(ORNL)危险材料管理。
Studsvik,提供包括废物处理、退役以及工程服务。在废物管理方面,Studsvik在瑞典和美国有3个废物管理设施。
加拿大原子能有限公司(AECL),经营加拿大核燃料废物管理工程,并运营一个独立的废物处置设施。该公司利用已掌握的核废物管理、封堵和贮存方面的知识,建造MACSTOR干桶燃料贮存系统。2004年,AECL开展了燃料封装和贮存工程(FPS),在加拿大这是一个安全贮存设施。FPS处置场可以容纳22t乏燃料和封装的核废物。
比利时放射性废物和富集型裂变材料机构(ONDRAF/NIRAS),创建于1980年,是一个公共机构,主管放射性废物管理工作。
韩国水电核电公司(KHNP),在核能环境技术研究所(NETEC)的帮助下处理放射性核废物,在韩国唯一进行核废物处置。KHNP积极创新一种既节省空间又安全贮存和压缩放射性废物的方法。实施新的封堵、压缩和固化试验使得这一创新有可能成功。KHNP还积极开拓物料焚烧,认为这是一种安全方法,降解可燃物、不燃物、辐照过的动物尸体以及液态物质。
拉格拉国企合营放射性废物处置公司,1972年创建于瑞士,由核电厂运营。拉格拉还负责瑞典所有放射性废物盘存量清点的前期准备工作,安全处置各类放射性废物所需的地质处置场的规划,确认和调查潜在的场址区域,进行地质处置安全评估准备工作。
核废物管理组织(COVRA),创建于19世纪80年代,管理荷兰产生的所有放射性废物。COVRA在工业区Vlissingen-Oost运营一个核设施,任务主要有:收集和运输放射性废物,贮存低中高放废物以及监测和控制所有贮存的放射性废物。
西班牙放射性废物国家管理公司(ENRESA),于1984年由政府创建,主要任务包括放射性废物的处理与整备,放射性废物处置设施的设计、建造与运营,以及放射性废物的分离、转型与转运系统的建立。
RosRAO,是俄罗斯的一个实体公司,于2008年合并了俄罗斯之前以松散组织形式存在的16个放射性废物贮存厂,即Radon组织。RosRAO负责以中央的身份收集、分离低中放废物,并进行运输、整备和长期贮存;负责废物处置规划,并研发创新技术进行处理;负责最终隔离处置场的设计和建造以及贮存场址的运营等。
日本核燃料有限公司(JNFL),参与了铀浓缩、乏燃料后处理、低放废物处置以及MOX燃料生产等活动。该公司在日本北部地区青森县六个所村运营一个大型商用核燃料循环设施。
法国放射性废物国家管理局(ANDRA),主要负责法国放射性废物的长期管理。ANDRA运营5个场址,主要负责放射性废物处置设施的运营与监测,新设施的设计与建造,依据安全标准制定放射性废物管理规范。
瓦利公司(Valhi),总部设在美国,是一个控股公司,通过子公司实现运营。废物管理专家公司是该公司的全资附属公司之一,LLC(WCS)在西部得克萨斯州拥有并运营一个集放射性废物处理、贮存、处置于一体的核设施。
石川岛重工业株式会社(IHI),总部设在东京,下辖分点遍布欧洲、美洲、大洋洲、亚洲、中东和非洲。该公司能源系统部可以提供玻璃固化技术等放射性废物管理服务。
巴布考克国际集团公共有限公司(PLC),总部设在英国,收购了国际核方案公司(INS)。提供的服务包括燃料供应计划,燃料处理,废物和核材料预处理、处理和贮存,以及乏燃料和外来核废料的临时贮存及长期贮存。
截止到2013年年底,全球共有147座民用核电反应堆已永久关闭。这些反应堆分布于欧洲、美洲等19个国家。其中,仅有17座反应堆完成退役,分别来自美国、德国和英国。
美国迄今为止共有38座民用核电反应堆永久关闭,其中13座已完成退役。英国目前正在对其28座民用核电反应堆进行退役,另有1座先进气冷堆于2011年完成退役。德国共有27座核电反应堆永久关闭,其中3座已完成退役。法国正在对13座民用核电反应堆进行退役。俄罗斯目前共有6座民用核电反应堆进入退役阶段。日本共有11座核电反应堆进入退役阶段,其中包括福岛第一核电厂的6座反应堆。此外,意大利、瑞典、西班牙等国还有若干座核电反应堆进入退役阶段。
相比于高放处置场建设进程的缓慢,中低放处置场的建设步伐则要快得多。根据核电中长期规划,未来10年内,国家将建设五大中低放核废料处置场,且从核电站上网电价中提取一定比例设立核废料后处置基金,用于支持专业化处置公司发展。
2011-2017年区域情况统计
中低放处置场 |
获运行许可证 |
省份 |
规划容量(万立方米) |
首期建成容量(万立方米) |
西北处置场 |
2011年 |
甘肃省 |
20 |
2 |
北龙处置场 |
2011年 |
广东省 |
24 |
0.88 |
飞凤山处置场 |
2016年 |
四川省 |
18 |
2 |
数据统计:中金企信国际咨询
据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国放射性废物处理市场竞争力分析及投资战略预测研发报告》统计数据显示:我国目前已拥有中低放核废料处置场3座,分别为西北处置场、北龙处置场、飞凤山处置场。根据计划,未来我国将继续建设5座中低放核废料处置场。