乏燃料是使用過的核燃料，通常由核電站的核反應(yīng)堆產(chǎn)生。數(shù)據(jù)顯示，2015年初始，全球在運(yùn)核電機(jī)組已達(dá)437臺(tái)，總凈裝機(jī)容量約377.7GW。目前，這些核電機(jī)組已經(jīng)產(chǎn)生了35.1萬余噸乏燃料，按照當(dāng)前核電裝機(jī)規(guī)模，每年還將產(chǎn)生約10000噸乏燃料。

由于乏核燃料中含有大量放射性元素，如果不加以妥善處理，會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境與接觸它們之人的健康，因此，核電國(guó)家高度重視乏燃料的安全管理，制定了相應(yīng)的安全管理戰(zhàn)略。那么，主要核電國(guó)家如何處理乏燃料？

乏燃料處理方法有哪些？

對(duì)于乏燃料，國(guó)際上通行的有兩種處理方法：一種是不進(jìn)行乏燃料后處理，燃料棒在核電站反應(yīng)堆內(nèi)燃燒完后將其長(zhǎng)期暫存、永久貯存、直接處置，被稱為開式核燃料循環(huán)；另一種是對(duì)乏燃料進(jìn)行后處理，回收其中的鈾和钚，再加工成燃料組件進(jìn)行重復(fù)利用，稱為閉式核燃料循環(huán)。

目前，法國(guó)、英國(guó)、日本、印度采用閉式燃料循環(huán)；美國(guó)、加拿大、西班牙、瑞典、芬蘭等則采用開式燃料循環(huán)，將乏燃料作為核廢物進(jìn)行長(zhǎng)期處置即一次通過。當(dāng)然也有一些國(guó)家采取觀望策略，尚未決定如何處理乏燃料。

截至2015年3月，我國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組共計(jì)23臺(tái)，總裝機(jī)容量為21395MW。早在上世紀(jì) 80 年代核電發(fā)展之初，我國(guó)就確定了“閉式燃料循環(huán)”的政策。2010 年7月，國(guó)家財(cái)政部、發(fā)改委、工信部下發(fā)《核電站乏燃料處理處置基金征收使用管理暫行辦法》，規(guī)定，乏燃料處理處置基金按照核電廠已投入商業(yè)運(yùn)行五年以上壓水堆核電機(jī)組的實(shí)際上網(wǎng)銷售電量征收，征收標(biāo)準(zhǔn)為 0.026 元/千瓦時(shí)。

隨著我國(guó)核電的快速發(fā)展，乏燃料的產(chǎn)生量和累積量呈逐年上升趨勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示，截至2013年6月，除秦山三期核電站兩臺(tái)重水堆機(jī)組產(chǎn)生的乏燃料不需要后處理，紅沿河、寧德等機(jī)組剛投產(chǎn)尚未產(chǎn)生乏燃料外，其他13臺(tái)機(jī)組已累計(jì)產(chǎn)生乏燃料約2200 噸。按照國(guó)家“2020 年核電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到 5800 萬千瓦”的發(fā)展規(guī)劃，如按乏燃料在堆貯存8年后外運(yùn)計(jì)算，到2020年，我國(guó)乏燃料累積總量將達(dá)到約 8700 噸。

2013-2020年我國(guó)乏燃料產(chǎn)生量和累積量估算

資料來源：信達(dá)證券研究中心

目前，國(guó)內(nèi)有能力實(shí)行后處理項(xiàng)目的公司僅有中核一家，其他公司暫不具備此項(xiàng)技術(shù)和能力。不過，中核乏燃料后處理中間試驗(yàn)廠的處理能力也有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)核電乏燃料后處理的需求。據(jù)了解，目前中核在積極籌備自主設(shè)計(jì) 200 噸乏燃料后處理示范工程的相關(guān)準(zhǔn)備工作，與此同時(shí)，與法國(guó)阿海琺公司的800 噸后處理大廠的談判工作也在進(jìn)行之中，總費(fèi)用區(qū)間在千億人民幣左右。

法國(guó)在役核電機(jī)組58臺(tái)，采用閉式循環(huán)路線，要求對(duì)乏燃料進(jìn)行后處理，對(duì)高放廢物和含有長(zhǎng)壽期放射性元素的中放廢物進(jìn)行地質(zhì)處置。法國(guó)阿格后處理廠年處理能力可達(dá)到1600 噸，后處理能力不僅滿足國(guó)內(nèi)需求，同時(shí)能夠?yàn)槿毡尽⑽靼嘌�、瑞典等其他�?guó)家提供服務(wù)。

法國(guó)阿�，m公司旗下的La Hague后處理廠1976年開始投入運(yùn)營(yíng)，有UP2和UP3兩個(gè)后處理設(shè)施，年處理能力達(dá)1700噸，是目前世界上最大的商用后處理廠。其中UP2負(fù)責(zé)處理法國(guó)本土的乏燃料，而UP3則處理包括日本、德國(guó)、比利時(shí)、瑞士、西班牙、意大利、荷蘭等多個(gè)國(guó)家的乏燃料。

需要指出的是，目前只有少數(shù)國(guó)家在本土建成配套的核燃料循環(huán)體系（鈾轉(zhuǎn)換、鈾濃縮、核燃料元件制造、乏燃料后處理、核材料循環(huán)再利用），法國(guó)是其中之一。在核燃料循環(huán)安全監(jiān)管方面，法國(guó)是國(guó)際同行的參照。

在法國(guó)，核廢物管理與處置工作則由國(guó)家放射性廢物管理機(jī)構(gòu)（ANDRA）負(fù)責(zé)。ANDRA根據(jù)放射性廢物的類別，依照2006年6月28日頒布的《放射性物質(zhì)和放射性廢物長(zhǎng)期管理法》有關(guān)核安全和輻射防護(hù)的規(guī)定，對(duì)核廢物進(jìn)行整備和處理。目前，所有商用高放廢物都儲(chǔ)存在后處理廠的專用設(shè)施內(nèi)，最終廢物處置庫有望在2025年投入運(yùn)營(yíng)。

英國(guó)在役核電機(jī)組19臺(tái)，采用閉式核燃料循環(huán)路線。同法國(guó)一樣，英國(guó)的后處理能力不僅滿足國(guó)內(nèi)需求，同時(shí)還能為其他國(guó)家提供服務(wù)。

在英國(guó)，所有核設(shè)施由英國(guó)核監(jiān)管署和環(huán)保局負(fù)責(zé)安全監(jiān)管，核設(shè)施退役管理局（NDA）負(fù)責(zé)高放廢物地質(zhì)處置設(shè)施的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作。NDA制定了核廢物處置基本規(guī)劃，預(yù)期在2040年完成歷史遺留的中放廢物轉(zhuǎn)移至處置區(qū)、2075年完成高放與乏燃料的轉(zhuǎn)移；2130年開始接受新核電機(jī)組的乏燃料，并于2175年開始對(duì)處置設(shè)施進(jìn)行關(guān)閉。

俄羅斯在役核電機(jī)組33臺(tái)，總裝機(jī)容量2364萬千瓦，采用閉式核燃料循環(huán)路線，利用后處理回收的钚生產(chǎn)MOX燃料（鈾钚混合氧化物燃料）用于快堆。目前俄羅斯后處理能力僅為400噸/年,不能滿足實(shí)際需求，正在建造新的后處理廠，預(yù)計(jì)2025-2030年期間投產(chǎn)。

俄羅斯正在制定乏燃料管理聯(lián)邦法規(guī)，以便為乏燃料安全管理奠定法律基礎(chǔ)。同時(shí)，俄羅斯國(guó)家原子能公司也在著手建立乏燃料安全管理相關(guān)機(jī)制，計(jì)劃在2015年之前完成地下處置實(shí)驗(yàn)室的建造并投入使用，2021年建成最終處置庫。

在福島核事故前，日本有在運(yùn)核電機(jī)組53臺(tái)。該國(guó)采用閉式循環(huán)策略，多數(shù)乏燃料運(yùn)往英國(guó)和法國(guó)進(jìn)行后處理。日本本國(guó)的六所村商用后處理廠尚未建成運(yùn)營(yíng)，預(yù)計(jì)建成后年處理能力達(dá)800噸 ，乏燃料水池貯存能力為3000噸。

日本的核廢物管理工作由核電廠業(yè)主組成的核廢物管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)，屬于非營(yíng)利性私營(yíng)實(shí)體。日本通產(chǎn)省經(jīng)產(chǎn)省設(shè)立了兩項(xiàng)有關(guān)放射性廢物管理基金，一項(xiàng)是由核電廠業(yè)主負(fù)責(zé)支付的高放廢物基金，另一項(xiàng)是由后處理廠和MOX燃料生產(chǎn)廠業(yè)主支付的超鈾放射性廢物基金。

美國(guó)在役核電機(jī)組100臺(tái)，裝機(jī)容量為9856萬千瓦。該國(guó)采取“一次通過”的燃料循環(huán)策略。當(dāng)前美國(guó)約有7萬噸乏燃料，貯存在72個(gè)商業(yè)核電站內(nèi)。另外每年增加2000-2400噸乏燃料。

按照《核廢物政策法案（NWPA）》，美國(guó)建立了核廢物基金（NWF），確定核電消費(fèi)者每使用1度電，需向聯(lián)邦政府繳納0.1美分費(fèi)用。

目前，美國(guó)政府正在考慮未來10年內(nèi)的實(shí)施計(jì)劃：一是2021年前，完成中試規(guī)模臨時(shí)貯存設(shè)施的選址、設(shè)計(jì)、取證、建造與運(yùn)行工作，優(yōu)先考慮接收已關(guān)停核電機(jī)組的乏燃料；二是2025年前，推進(jìn)更大規(guī)模集中貯存設(shè)施的選址與取證工作，并爭(zhēng)取投入使用；三是2048年前，在處置庫選址與廠址特性表征方面取得明顯進(jìn)展，爭(zhēng)取投入使用。

加拿大共有18臺(tái)核電機(jī)組運(yùn)行，采用開式循環(huán)策略，對(duì)乏燃料不進(jìn)行后處理。該國(guó)核廢物管理工作由核電廠業(yè)主組成的私營(yíng)公司負(fù)責(zé)，主要策略和決策則由政府批準(zhǔn)。目前，加拿大已經(jīng)建立了核廢物處置基金。

韓國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組23臺(tái)，目前尚無乏燃料后處理能力，該國(guó)核電機(jī)組產(chǎn)生的乏燃料均采用在堆水池儲(chǔ)存，在堆貯存空間接近飽和。

從1983年開始，韓國(guó)政府就著手準(zhǔn)備乏燃料和放射性廢物管理對(duì)策，并在乏燃料集中貯存和放射性廢物處置設(shè)施選址方面開展多次嘗試。2012年，韓國(guó)政府表決通過了核廢物管理政策方案，2024年之前完成建造乏燃料集中貯存設(shè)施。