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核废料何去何从?芬兰建地下人工“蚁穴”

2024-03-28 270


许多国家都要废核,但芬兰准备与核能共存,今年新核电站上线后,核电将占芬兰全电力四成以上,芬兰还在游说欧盟将核电视为可持续,原因是有办法处理核废料,方式是埋在地下。芬兰放射性废物管理公司 Posiva Oy 提交建设中废燃料封装厂和最终处置设施的营运许可证申请。若顺利通过,芬兰地下核废料储存库将是世界首例。

1950 年代第一座核反应炉问世以来,核废料一直是世界核能争议的关键问题。国际原子能机构估计,全球约有 26 万吨高放射性核废料临时储存。无论将核废料放在水中还是放在混凝土与钢制成的干式储存桶,只要是地表都会受事故、泄漏等潜在威胁。

现在德国等许多国家都还没有任何处理核废料的长期计划,而芬兰将成为全球典范。芬兰科学家已在地底约 430 米处建设称为 Onkalo 的地方,意思是坑,构造类似蚂蚁巢穴,每条隧道最后都是死路,用过的燃料会先装入地上封装厂的铜钢罐,水池冷却数十年后,核废料桶由机器人运送到隧道底部,预计保持十万年不受干扰,即使气候变暖到下次冰河时代也一样。

科学家选址的论点是,基岩过去 10 亿年基本稳定,位于相距约 800 米的两个平行断层带之间,只有上次冰河时代结束时,大规模冰川退缩导致基岩反弹时发生过地震,科学家预计要到下次冰河时代才会发生大地震。

唯有水是主要威胁。因此科学家知道核废料必须位于某些类型的黏土、盐或坚硬的结晶岩层,因孔隙空间很小、不连通,且几乎不透水。Onkalo 这片 20 亿年的基岩主要是片麻岩,是种高温和高压下形成的坚硬岩石。科学家还做了多层屏障,担心最后水渗入,还有膨润土和铜阻隔,铜腐蚀速度很慢。如果所有障碍都失效,核废料回到地表还需要几十年,届时放射性浓度已下降到安全值。

芬兰核废料管理公司 Posiva 科学家 20 年前就选好位置,芬兰议会次年批准储存库项目的原则性决定,之后开始研究当地岩石,还盖了地下实验室,依据结果申请许可证。芬兰- 2015 年底颁发建设许可证,2016 年底开始兴建。

现在申请营运执照中,如果顺利,Posiva 有望 2025 年开始在芬兰基岩深处掩埋核废料。预计 100 年后储存库就会装满,届时入口隧道将密封关闭,表面结构拆除,地表什么都不会留下,甚至没有警告标志。

许多专家认为像 Onkalo 这类永久深层存储库是最好解决方案,其实不只芬兰有核废料埋于地底的想法,但只有芬兰能顺利进行,原因不在芬兰科学家的地质和工程能力特别突出,而在选址过程、-结构及对机构和专业知识的信任文化。如果在信任度低的国家做同样的事,计划很可能失败。如法国引发街头抗争,美国奥巴马时代也放弃将内华达州丝兰山开发成美国国家处置库的计划。

专家认为,美国的失败是来自不够重视社区接受度或参与度。反观离芬兰储存库所在地最近城镇的居民几乎都是核电厂员工,对所有运作充分理解。专家表示,在芬兰,人们对科学和当局高度信任,如果国家说储存库安全,人民就不必担心。瑞典-最近也批准核废料地下存放计划,还在等待瑞典环境法院批准,预计将顺利通过,届时这两个国家将成世界最早对核废料负责的国家。

  • FINAL RESTING PLACE
  • Posiva applies to operate used fuel disposal facilities
  • Swedish Government gives go-ahead for nuclear waste storage site

(首图来源:Flickr/IAEA Imagebank CC BY 2.0)

2022-03-01 18:07:00

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