美國和中國核反應(yīng)堆 退役技術(shù)

【專家解說】：核設(shè)施卸除乏燃料后，剩余設(shè)施通常有三種退役途徑，一種是立即拆除，通常是小功率放射性總活度較低的核設(shè)施和核燃料循環(huán)前后端設(shè)施(多為長壽命廢物，時間降低對總活度影響不大)，一種是延時拆除，封閉反應(yīng)堆一定時限后，放射性活度下降1~2個數(shù)量級在進行處理，通常是生產(chǎn)堆、動力堆一類核設(shè)施;一種是就地埋葬，通常是出現(xiàn)故障放射性物質(zhì)散逸的核反應(yīng)堆或者具備運輸條件的小體積的艦用動力堆。 大型核電站退役后，通常首先封閉反應(yīng)堆壓力邊界，卸除乏燃料，冷卻十余年后進行拆除，乏燃料在廠房水池中冷卻3~5年后運走，后處理或地質(zhì)處置;然后進行局部拆除期或廠址限制使用，在此階段，第一道污染的屏障被減到最小尺度，拆除污染屏障內(nèi)易于解體的部件。比如利用化學(xué)、電解和機械方法去除高活度的放射性廢物，如某些水垢、受污染的金屬表面，拆除堆內(nèi)構(gòu)件，最后將不易解體的大型部件(壓力容器等)用混凝土填充運走。此時，廠內(nèi)非放射性建筑物可以拆除或用于其他目的，對廠址仍要按規(guī)定進行監(jiān)測。第三階段恢復(fù)建設(shè)前的自然原貌或廠址可無限制利用，通常可以對核電站廠址進行復(fù)建節(jié)省部分開支。 核設(shè)施退役除核安全、臨界安全、輻射特性分析外，還需要考慮工業(yè)安全、遙控作業(yè)、監(jiān)測、氣帳封閉、廢物最小化等很多方面，此外核電站退役產(chǎn)生大量放射性廢棄物，通常是堆內(nèi)部件和容器活化產(chǎn)生的，放射性總活度大，但單位活度有限，部分甚至低于放射性廢物標(biāo)準(zhǔn)的極低放廢物，處置與乏燃料有很大區(qū)別。 大型核設(shè)施、核電站退役工作極其昂貴和緩慢，目前全球僅有17個商業(yè)核電站完全退役，大部分是歐洲和美國的。但主要核國家的核工業(yè)設(shè)施和研究反應(yīng)堆均有比較多的操作經(jīng)驗，美國還有30多條核動力艦船的動力堆退役經(jīng)驗，但即使是美國，早期冷戰(zhàn)時期的軍用核設(shè)施退役也非常不徹底，主要是某些廢棄物的管理方面。 國內(nèi)似乎僅有酒泉生產(chǎn)堆、中國原子能科學(xué)研究院492泳池堆、101重水堆、部分軍用小型壓水堆完全退役的經(jīng)驗，廣元的生產(chǎn)堆未完全退役僅僅封存，各核電廠都未到退役年限。