核廢料和前進的道路

以前的文章,我討論了一些正在發生的使核電更安全的發展,這樣像切爾諾貝利和福島那樣的重大事故根本不再可能發生。

但核反對者普遍提出的另一個主要問題是如何處理核電生產過程中產生的放射性廢物。

我向美國能源部 (DOE) 核能辦公室助理部長 Kathryn Huff 博士提出了這個問題。

處理核廢料

好消息是產生的廢物量通常很少。 事實上,核電站只是將廢物儲存在現場,但這並不是問題的長期解決方案。

核廢料的儲存一直是一個熱門的政治話題。 許多社區不希望將廢物儲存在附近,有些人甚至反對將廢物運過他們的城鎮。 這阻礙了內華達州擬建的尤卡山核廢料處理設施等項目,該設施自 1970 年代以來一直被研究為潛在的儲存設施。

Huff 博士解釋說,核廢料目前正在核電站現場儲存,但美國能源部正在重新啟動尋找儲存設施的計劃。 這種永久儲存設施是其他幾個國家所青睞的方法。

事實上,芬蘭目前正在芬蘭西海岸附近的一個島嶼上開發世界上第一個高放核廢料永久性處置場。 廢物將被埋在地下約 100 英尺的約 1,400 條隧道中。 該設施預計將容納芬蘭的所有核廢料,直到大約 2100 年,並且旨在容納 100,000 年的乏燃料棒。 該設計依賴於多個屏障,旨在防止水到達廢物並將其帶入供水系統。 預計明年開始運營。

一種不同的方法是回收核廢料以回收可裂變和可肥沃的材料,以從核電廠生產額外的電力。 後處理核廢料可以回收钚,然後將钚與貧化的氧化鈾混合製成新鮮燃料。

這一過程將高放廢物 (HLW) 的體積減少了約 85%,同時從鈾中提取的能量增加了 30%。 它還減少了必須開采的鈾數量。

法國、其他一些歐洲國家以及俄羅斯、中國和日本都有回收政策。

Huff 博士解釋說,這些政策在法國奏效,因為同一個實體負責核過程的所有部分——從反應堆、廢物和儲存庫。 美國的情況並非如此,這使得處理這個問題的努力變得複雜。 因此,這對美國來說更像是一個長期的選擇

加強核電

最後,我問赫夫博士,美國正在做些什麼來啟動美國的核電,並將美國的技術推向世界其他地區。

她說,對核電的政治支持正在改善。 兩黨基礎設施法撥款 6 億美元用於現有反應堆,另外 2.5 億美元用於新反應堆設計。 有核動力氫的倡議,以及包括核能在內的清潔能源的生產稅收抵免。 目標是到 2050 年美國的核能翻一番

國際能源署 (IEA) 還認為,隨著核能脫碳,到 2050 年世界將需要將核能產量翻一番。 那麼,美國在做什麼來幫助這些努力呢?

美國能源部國際事務辦公室設有國際核合作辦公室。 由於能源安全問題,東歐對美國的核設計產生了很大的興趣。 Huff 博士指出,我們在中國建造了美國反應堆,但他們希望將自己的技術商業化(這些技術顯然受到美國設計的影響)。

最後,Huff 博士指出,並非所有選項都適合替換退役的燃煤電廠。 能源規劃模型表明需要在電網上進行秒到秒的能源平衡。 日常視圖可能會讓您相信您需要的存儲空間比實際需要的要少,但短期平衡需要快速響應能力。

核電廠的物理尺寸與燃煤電廠相似,並且具有相同的能量輸出和可靠性。 電網是為這些開關設置的。 勞動力也是兼容的。 核電廠需要的類似技術行業在燃煤電廠工作。

資料來源:https://www.forbes.com/sites/rrapier/2022/09/22/nuclear-waste-and-the-path-forward/