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放射性废物处置_核能可持续发展的关键_图文

第 12 卷增刊 1 2013 年 12 月

核? 安? 全
—— Nuclear Safety 吴浩等:放射性废物处置 核能可持续发展的关键

Vol.12, S1 Dec. 2013 155

放射性废物处置——核能可持续发展的关键
吴 浩,徐春艳*,刘新华,魏方欣
100082) (环境保护部核与辐射安全中心,北京

摘要:目前,我国已经形成较为完整的核工业体系,但随着核能的快速发展,积存和

产生的废物量越来越多,废物超期贮存,没有得到及时处置,所引起的安全、社会和 环境问题越来越突出。如果得不到妥善解决,将阻碍核能的可持续发展。通过深入分 析我国放射性废物处置的现状和存在的问题及原因,并针对问题提出意见和建议,促 进核能的可持续发展。 关键词:放射性废物处置;可持续发展;选址规划 中图分类号:TL941? 文章标志码:A? 文章编号:1672-5360(2013)S1-0155-05
核能作为我国能源结构的重要组成部分, 以其持久、经济、安全和清洁等优势被人们认 为是当前最具开发价值和发展潜力的能源,其 持续发展不仅能保证国民经济的平稳发展,还 对国家安全具有重要的战略意义
[1]

产生大量的高放废物[4]。一台百万千瓦的反应 堆每年产生的乏燃料约为 22 t,而处理 1 t 乏燃 料约产生 0.25 m3 的高放玻璃固化体和 10 m3 中 放水泥固化体。截至 2010 年 12 月 31 日,核电厂 乏燃料存量为 2 690 t [2],将产生高放玻璃固化 体 673 m3,中放水泥固化体 26 900 m3;按照 2020 年的核电发展规划,预计每年将产生 1 276 t 乏燃 料,约合高放玻璃固化体 320 m3,中放水泥固化 体 12 000 m3。 大量的废物超期贮存,得不到及时处置,部 分废物贮存时间过长,军工高放废液已经贮存 40 多年,秦山核电厂的低、中放废物超过了 20 年。 废物暂存罐和钢桶都出现了各种问题,影响到废 物的包容、处理和处置前的回取,超期贮存对设 施运行和环境都是一个安全隐患。对于核电厂来 说,其厂内贮存设施的空间是有限的,一旦没有 足够的空间暂存废物,核电厂只能停止运行。综

。半个多世

纪以来,我国核能与核技术利用事业稳步发展, 已形成较为完整的核工业体系。在日本福岛核 事故发生后,我国核电进入了稳步发展阶段。 截至 2013 年 6 月,中国已投入商业运行的核电 机组 17 台,在建核电机组 29 台。根据中国《核 电中长期发展规划(2005—2020 年)》,到 2020 年核电运行装机容量争取达到 5 800 万 kW,在建 3 000 万 kW
[2]



随着核能的快速发展,我国积存和产生的放 射性固体废物量越来越多。截至 2010 年 12 月 31 日,核电厂低、中放射性废物存量为 9 975 m ; 核技术利用放射性废物贮存设施存量为废放射 源 86 137 枚,低、中放废物 287 149 kg
3 [3] 3



。若

上所述,放射性废物的超期贮存所引起的安全、 社会和环境问题将越来越突出。

每台百万千瓦核电机组每年产生废物包体积按 50 ~ 60 m ,则到 2020 年所有运行核电机组每 年产生废物包体积为 3 000 ~ 3 500 m3。 我国已积累的高放废物仍然以高放废液的形 式存放于废物罐中,尚未进行固化处理。同时我 国采取乏燃料后处理的政策,乏燃料的后处理将



1

放射性固体废物的处置现状
我国对放射性固体废物实行分类处置。 对低、

安 全

中水平放射性固体废物实行区域近地表处置,而 对高水平放射性固体废物与 α 放射性固体废物

收稿日期:2013-11-25 修回日期:2013-12-10 作者简介:吴 浩(1960—),男 ,北京人,研究员 / 学士,清华大学放射化学专业,主要从事放射性废物管理的审评和监督 * 通讯作者:徐春艳,E-mail:?yaz@163.com

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实行集中的深地质处置。以下按不同的处置方法 介绍放射性固体废物的处置现状。 1.1 近地表处置现状 我国从 20 世纪 80 年代起就开始启动了近 地表放射性废物的处置工作。1983 年,原核工 业部科学技术委员会成立了放射性废物处理处 置专业组,开始组织实施低、中放固体废物处 置场的场址预选工作。 按照当时核设施的分布, 处置场选址工作主要集中在华南、华东、西北 及西南等地区。1992 年,国务院颁布了《关于 我国中、低水平放射性废物处置的环境政策》 (以下简称“45 号文”)
[5]

但根据我国现行的放射性废物分类体系,部分中 放废物含有较大量长寿命核素或较高活度的短寿 命核素,如核电站在运行和退役期间产生的堆芯 中子活化材料、后处理设施产生的 α 废物、核 技术利用的废放射性源,以及大量含有超铀核素 的军工遗留废物等。此类废物对人体健康和环境 安全具有较长期的潜在危害,若将其处置在近地 表设施中,则在近地表处置场有组织的控制结束 后,这些废物尚不能衰变到安全水平。因此, 2009 年发布的 IAEA 安全标准 No. GSG—1(放 射性废物分类)认为此类废物需要比近地表处置 更高程度的限制与隔离,即中等深度处置。根据 国外实践表明,中等深度处置是指放射性废物处 置深度介于近地表处置和深地质处置之间的一种 处置方式,依照地表状况、地质特性和人类行为 等因素,其处置深度为几十到几百米,主要处置 对象为不适合近地表处置的中放废物和废放射源 等。瑞典、法国、美国、韩国等国家已针对特定 放射性废物建成中等深度处置设施或正开展中等 深度处置相关的研发工作。 随着核能和核技术利用的发展,我国也积累 了相当数量的上述中放废物,未来其贮存量将持 续增加,如何安全处置此类废物已受到越来越多 的关注。废物产生单位、主管部门、监管机构等 正组织开展中等深度处置工程概念、安全要求、 场址特性等国内各相关单位方面的研究工作,同 时目前开展的放射性废物分类标准修订工作也将 中放废物的界定和处置方式作为重要内容。 1.3 高放废物的深地质处置现状 自 1957 年美国国家科学院提出高放废物地 质处置方案以来,国际辐射防护委员会(ICRP)、 国际原子能机构(IAEA)、世界经合组织核能机 构 (OECD/NEA) , 以及相关国家在安全标准制定、 工程设计、选址、场址调查、地下实验、安全评 价等方面做了大量的工作。目前,瑞典、芬兰已 向政府提交了高放废物地质处置库的建造许可申 请,法国、比利时、瑞士、日本等国家正针对特 定场址开展高放废物地质处置库可行性的安全研 究工作。 我国高放废物地质处置研究工作于 20 世纪 80 年代中期起步。1985 年,中国核工业总公司 提出“中国高放废物深地质处置研究发展计划”

,明确了低、中

放废物处置的环境政策。该文件要求,在低、 中放废物相对集中的地区陆续建设国家低、中 放固体废物处置场,分别处置该区域或临近区 域内的低、中放固体废物。该文件的颁布对低、 中放废物处置场的选址、建造等工作产生了积 极的推动作用。 我国目前已经建成并运行西北和北龙两个 近地表处置场。1998 年在甘肃省建成西北处 置场,规划容量 20 万 m ,已建成 2 万 m 容 量,主要接收西北地区的军工废物等; 2000 年在广东省建成北龙处置场,距离大亚湾核 电站约 5 km ,规划容量 24 万 m ,首期建成 8 800 m , 主要接收大亚湾核电基地的核电废 物。这两个低、中放固体废物处置场已于 2011 年 2 月获得运行许可证。截至 2012 年底,西北 处置场已接收废物 8 553.62 m 。北龙处置场已 接收废物 1 267.16 m 。位于四川省的飞凤山处 置场正在建设中,规划容量 18 万 m ,首期处 置容量为 2 万 m ,2012 年国家核安全局向中 核清原股份有限公司颁发了飞凤山低、中放废
3 3 3 3 3 3 3 3

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物处置场的建造许可证。 从以上的处置场及处置现状来看,我国已有 的西北和北龙两个运行处置场,接收的废物并不 多,如用来接收核电厂废物的北龙处置场才接收 废物 1 267.16 m ,而且还处于暂存状态,并没有 实施处置。从而可以看出我国核能发展及军工设 施已经积存的大量低、中放废物并没有得到及时 的处置。 1.2 中等深度处置现状 我国对低、中放固体废物实施近地表处置。
3

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(DGD 计划),开始了我国的高放废物的地质 处置工作。20 多年来,在处置选址、场址评价、 核素迁移、概念设计和安全评价等方面均取得不 同程度的进展,特别是通过对华东、华南、西南、 内蒙古和西北等 5 个预选区的初步比较,初步选 定甘肃北山为我国高放废物处置库重点预选区 。 除了高放废物地质处置的研发工作,我国在 国家法律法规和规划方面也取得了一定的进展。 2003 年颁布的《放射性污染防治法》(简称《放 污法》)明确规定高水平放射性固体废物实施集 中的深地质处置
[7] [6]

2.2

处置资金保证未落实 国务院 45 号文规定“为了尽快建成中、低

水平放射性废物处置场,应筹措启动资金。由国 家有关部门安排一笔长期贷款,并在核电站的基 建费中安排一部分资金,作为启动资金。国家计 委在审查核电站的立项申请时,应对废物处置场 基建资金予以保证。启动资金主要用于处置场的 前期费、建造费和初期运行费” 。 《放污法》第二十七条明确规定“核设施的 退役费用和放射性废物处置费用应当预提,列入 投资概算或者生产成本。核设施的退役费用和放 射性废物处置费用的提取和管理办法,由国务院 财政部门、价格主管部门会同国务院环境保护行 政主管部门、核设施主管部门规定”。 第四十五条: “产生放射性固体废物的单位, 应当按照国务院环境保护行政主管部门的规定, 对其产生的放射性固体废物进行处理后,送交放 射性固体费用处置单位处置,并承担处置费用。 放射性固体废物处置费用收取和使用管理办法, 由国务院财政部门、价格主管部门会同国务院环 境保护行政主管部门规定” 。 从以上看,45 号文明确了近地表处置启动 资金的筹措方式,但是没有配套的法规支持,因 此没有得到推广。《放污法》和《放废条例》已 经明确了放射性废物处置的费用来源及处置的收 费原则,但处置费用的提取和管理办法以及处置 费用的收取和使用管理办法至今尚未制定。因此, 处置研发、处置场选址、建设、运行等工作的开 展没有资金保证。 2.3 放射性固体废物处置场所选址规划迟迟不 《放污法》提出“国务院核设施主管部门会 同国务院环境保护主管部门根据地质条件和放射 性固体废物处置的需要,在环境影响评价的基础 上编制放射性固体废物处置场所选址规划(简称 “选址规划”),报国务院批准后实施”。 《放废条例》提出“国务院核工业行业主 管部门会同国务院环境保护主管部门根据地质、 环境、社会经济条件和放射性固体废物处置的需 要,在征求国务院有关部门意见并进行环境影响 评价的基础上编制放射性固体废物处置场所选址 规划,报国务院批准后实施”。 能出台

,从国家层面明确了深地质

处置的地位。2006 年,国防科工委、科技部和国 家环保总局联合发布《高放废物地质处置研究开 发规划指南》,明确了处置库开发的技术路线和 总体设想
[8]

。2007 年,国务院批准《国家核电
[2]

发展专题规划(2005—2020 年)》,提出了 2020 年建成地下实验室的阶段目标 。2011 年颁布 的 《放射性废物安全管理条例》 (简称 《放废条例》 ) 规定了高放固体废物和 α 放射性固体废物的深 地质处置设施的工程和安全技术研究、地下实验、 选址和建造,由国务院核工业行业主管部门组织 实施
[9]



2
2.1

存在的问题
处置实施主体不明确 1992 年,国务院 45 号文提出“核工业总公

司负责中、低水平放射性废物区域处置场的选址、 建造和运营”。但随着核工业总公司的改革,该 责任主体也就随之消失。在 2006 年前后,国防 科工委联合环境保护部曾一度研究成立国家持有 一定股比、相关企业参加的国家放射性废物管理 公司,负责处置场的选址、建设、运营、关闭及 监护等管理工作,承担废物处置的最终安全责任。 最终在“谁来控股”的问题上相持不下,各方始 终没有达成一致意见。《放污法》和《放废条例》 都没有明确近地表处置的责任主体。 高放深地质处置缺少组织有序的实施体系, 包括实施主体、 决策机制、 实施形式等。 虽然 《放 废条例》规定了国务院核工业行业主管部门组织 实施高放废物处置的相关工作,但尚未建立相应 的管理体系和具体的实施机构,缺少履行法规要 求的基础。

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《放废条例》对于处置选址规划的条款在沿 袭了《放污法》的要求的基础上,有两点变化。 第一,由于部门职能调整,规划编制主体由原来 的核设施主管部门变更为核工业行业主管部门。 在 2008 年国务院机构改革后,作为核设施主管 部门的原国防科工委与原信息产业部合并为工业 和信息化部,由所属的国防科工局承担核行业主 管部门职责;同时成立了国家能源局,承担核电 行业主管部门职责,因此作为核行业主管部门的 国防科工局,对于大量产生低、中放废物的核电 厂并没有主管责任。第二,要求征求地方政府的 意见。建立处置场的地方政府没有直接地得到核 能发展的利益,也没有任何法规要求核电发展与 处置场建设挂钩,因此地方政府对于处置场建设 没有动力, 导致处置选址规划不能出台。 同时 《放 废条例》还要求建造放射性固体废物处置设施, 应当符合处置规划。不符合选址规划的,不得批 准选址或者建造。这样就导致处置场的建设进入 恶性循环,规划出台不了,处置场也就不能选址 建设。 2.4 基础 我国现有的放射性废物管理法规体系中没有 对中等深度处置的规定,因此实施中等深度处置 缺少相关法律法规的支持。因此国内对中等深度 处置的研究刚刚起步,尚缺少对中等深度处置的 废物源项、工程概念、场址和安全要求等方面的 认识,亟待深入开展相关的研究工作。 2.5 高放深地质处置法规体系不完善,研究经 《高放废物地质处置研究开发规划指南》提 出于 2020 年初步建立一套较为完善的法规体系 和技术标准。目前我国专门针对高放废物处置的 法规标准只有《放射性废物地质处置库选址》, 与规划指南的目标要求相距甚远,更无法指导和 推动高放废物处置的研发工作。 目前,我国有关高放废物地质处置的政府行 为只停留在部委一级层面上,缺少国家级层面的 决策支持。高放废物的地质处置是一项技术难度 大、研究周期长、涉及学科多的系统工程,但如 此重大的高难项目,并未列入国家重大科技工程、 973 计划和国家自然科学基金重大项目研究计划 费投入少 中等深度处置缺少法规依据, 没有研究

等国家规划中。 高放废物处置项目研究经费不足的问题也一 直难以解决。高放废物处置方面的研究经费主要 来自国防科工局的拨款和国际原子能机构提供的 部分技术支持。这并不是一种长效机制,并且远 不能满足当前需求。虽然我国高放废物处置的研 发工作已经取得了一定进展,但总体上还处于研 究工作的前期阶段,所做的工作仍然是初步的, 属于跟踪性研究,积累的技术基础也很薄弱,距 完成地质处置任务的阶段目标还相差甚远。 2.6 公宣科普工作不到位 做好核能和废物处置的公共宣传是增强民 众对核能与废物处置接受性的关键环节。自 2007 年以来,我国发生过多起当地公众反对 PX(对 二甲苯)化工项目建设的事件。例如 2013 年 7 月,广东江门的公众就反对建设核燃料项目。公 众的反对对于工业设施的前期建设非常重要。对 于放射性废物处置,公众对放射性物质、放射性 废物分类和废物处置本身就不了解,必然存在一 定的恐惧和抵制情绪。目前亟须加强对公众的科 普宣传工作,纠正一些错误的认识,明确不同的 人群和不同地域在发展上所应享有的公平权利和 义务。

3
3.1

建议和对策
加强研究,完善法规标准体系 重点加强中等深度处置和高放废物处置的研

究,包括处置概念、工程设计、性能评价等方面。 建立完善的法规标准体系,为放射性废物的处置, 特别是中等深度处置和高放废物的深地质处置的 实施提供法规支持。 3.2 明确实施主体,完善资金保证 对于高放废物的处置,根据《放射性废物安 全管理条例》,建立专业、独立的实施机构,具 体负责高放废物处置相关工作的实施。建立高放 废物安全处置基金,交由国家授权的机构管理, 确保实施机构的运行、研究开发、地下实验室和 处置库建造、运行和关闭等的资金需求。 对于低、中放废物的处置,落实现行的资金 保证政策,并且尽快推动其出台。 3.3 结合核能发展规则,建立环境补偿机制, 推动区域处置选址规划的出台

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地方政府是核电发展和处置场建设的利益主 体,应扩大地方政府在制定国家处置规划中的作 用, 保持责、 权、 利的一致。 应借鉴国际成熟经验, 结合我国国情,引入市场经济,建立环境补偿机 制。从核电收益中给处置场所在地的地方政府和 公众给予适当的经济补偿,以平衡核电建设和处 置场建设的代价利益分配,推动区域处置选址规 划的出台。 在国防科工局没有制定并获得国务院批准的 选址规划前,省级地方政府在制定本地核电发展 规划时,应同时制定核电厂放射性固体废物的处 置规划,或者在核电的发展规划中列入废物处置 规划的内容。 3.4 加强宣传,促进当地公众对废物处置安全 政府部门、监管机构、废物产生单位及其主 管部门等应该采用多种形式宣传放射性废物处置 的安全性,增强公众的认识水平,提高公众的信 任和接受度。 的信任和接受度

政策未落实、选址规划出台难、中等深度处置缺 少法律依据、高放废物处置推进存在困难等问题, 如果得不到妥善解决将阻碍核能可持续发展。本 文也针对存在的问题提出了相应的建议和对策, 促进核能的可持续发展。
参 考 文 献
[1]顾忠茂,刘长欣,傅满昌 . 加快开发我国核能产业,实 现能源结构多样化[J]. 中国能源,2003,25(12):7-12. [2] 国务院 . 核电中长期发展规划(2005—2020) [Z] . 北京: 国务院,2007. [3]《乏燃料管理安全与放射性废物管理安全联合公约》中 国履约报告[Z]. 2012. [4]马成辉 . 美国先进核燃料循环计划概述及对我国的启发 [J]. 核安全,2008(1):45-55. [5]国务院 . 关于我国中、低水平放射性废物处置的环境政 策 ( 国发[1992]45 号 ) [Z]. 北京:国务院,1992. [6]王驹 . 高放废物深地质处置:回顾与展望[J]. 铀矿地质, 2009,25(2):71-77. [7]全国人代会 . 中华人民共和国主席令第 6 号 中华人民共

4

结论
放射性废物处置是事关核能安全和环保的重

和国放射性污染防治法[Z]. 北京:全国人代会, 2003. [8]国防科工委,科学技术部,国家环境保护总局 . 高放废 物地质处置研究开发规划指南[Z]. 北京:国防科工委, 等,2006. [9]国务院 . 中华人民共和国国务院令第 612 号 放射性废物 安全管理条例[Z]. 北京:国务院,2011.

大问题,是确保核能可持续发展的重大问题,与 公众健康和环境安全息息相关,需要引起大家的 高度重视。本文介绍了我国放射性废物的处置现 状,深入分析了处置责任主体不明确、资金保证

Radioactive Waste Disposal—Key to Sustainable Development of Nuclear Energy
WU Hao,XU Chunyan*,LIU Xinhua,WEI Fangxin
(Nuclear and Radiation Safety Center,MEP,Beijing 100082,China) Abstract:At present,a relatively complete nuclear industrial system has been formed in China. However,with the rapid development of nuclear energy,there is an increasing amount of accumulated radioactive wastes which are not timely disposed,causing highlighted safety,social and environmental problems. If not handled properly,the sustainable development of nuclear energy would be hindered. This article aims to give advices and suggestions on the issues of sustainable development of nuclear energy through in-depth analysis of the current situation of radioactive waste disposal in China,as well as the existing problems and the causes of these problems. Key words:radioactive waste disposal;sustainable development;siting plan

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