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日本核能全面复兴的“拦路虎”
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林落综合报道
在核废料的处置问题上，韩国和日本着实有些“难兄难弟”的味道。
此前，韩国公共接触委员会在走投无路之下，只得通过电视广告征集处置核废料的永久方案。虽然登广告呼吁公众就核废料危机集思广益的行为看起来有些“不走寻常路”，但这也恰恰反映出韩国政府当下走投无路的现状。
而一向与韩国睦邻友好的日本，却也身陷同一囹圄难以脱身。
复兴？没那么简单！
距离日本东北大地震与海啸引发的福岛核电站事故已经过去了4年。当时，这场事故导致48座反应堆全部停止运行。
转眼间，4年过去。日本中央政府开始了重新的盘算：计划在今年春天重启鹿儿岛县的两个核反应堆。
消息一出，立刻在日本国内引发一场全国性大讨论。随之而来的，是一片批评之声。批评人士警告称，核乏料处理的不确定性将会成为笼罩在日本核工业上空的阴云。
“日本在处理高层次核乏料问题方面依然不知所措。” 日本原子力资料情报室反核人士Hideyuki Ban说，“核乏料的问题必须在重启反应堆之前率先解决。”
其实，日本首相安倍晋三政府当局也承认挑战确实存在。
事实上，政府2014年提出的这项能源计划不仅推翻了此前政府提出的无核政策，而且在研究处理放射性废料技术方面的延迟、事故以及掩盖行为，“已经在民众中间产生了不信任感”。
其实，日本在1966年启动首座核电站时，曾提出一个美好的设想——通过回收核乏料提取铀和钚，再把它们重新应用到反应堆中，从而减少需要埋藏到地下的放射性核乏料。从理论上来说，重新处理核乏料可以确保核燃料的供应，并让处理核乏料变得更加简便，可谓一举二得。
然而半个世纪过去了，日本在找寻可以投入实际应用的、成熟的核乏料处理技术道路上依旧一筹莫展。目前，日本已有1.7万吨核乏料埋藏在全国各地的反应堆冷却池中，计划中的核乏料处理厂迟迟未见启动。处理核乏料被证明是“一个极复杂的方程式”，日本京都大学核废料专家Hajimu Yamana说。
由10家公用事业公司共同拥有的日本核燃料有限公司（JNFL）在本州岛北部六所村的废料处理设施于1993年动工，当时计划4年后完成施工。但现在20年过去了，工程仍处于施工阶段。
新设备将利用在美国“曼哈顿计划”中率先采用的钚铀氧化还原提取（PUREX）方法，从乏燃料中分离出钚和铀。这一方法大大减少了乏燃料的体积，但同时也遗留了约为原乏燃料体积3%的高放射性残留物。
JNFL选择了用玻璃包裹废弃物的设计方法——这一方法被称为“透明化”处理过程。Yamana表示，日本选择了一种存储液体的陶瓷熔化透明处理过程，这种技术据称比商业应用的金属熔化技术拥有更加持久耐用、回收率更高的特点。但他表示，当中试放大之后，在熔融玻璃中处理混合在硝酸水溶液中含有核废料的化学物质被证明“极为复杂”。
道阻且长
2013年初，JNFL终于守得云开见月明，宣布其终于攻克难题。但事与愿违，福岛核电站事故后日趋严格的抗震性及安全性要求，使得计划不得不一拖再拖。而JNFL方面的数据显示，六所村废料处理设施施工完成后的总花费约为188亿美元，这约是此前65亿美元预算的3倍。
据悉，工厂将新近的竣工日期确定在2016年3月。之后，它会花费几年时间来提高设施的性能，以便能够按计划处理每年产生的800吨乏燃料。Yamana表示，如果根据最新的能源计划，日本减少对于核能的依赖，那么积累的乏燃料可能会跟着逐渐减少。
然而，批评人士却对日本究竟是否应该对核乏料进行回收再加工表示了质疑。
最初的计划是使用分离出的常规反应堆中的铀以及所谓的快中子反应堆中的钚，而这也一度被认为是下一代核能的动力。但是早在20年前，位于日本敦贺的“文殊”号快中子增殖反应堆因发生钠蒸气泄漏事故，引起小范围火灾，反应堆当即停止运行并基本被关封。
因为技术难度过大，成本过高，以及人们对于钚安全性的普遍担心，当前世界上很多国家都放弃了对快中子增殖反应堆的研究，仅有中国、印度仍在进行技术攻关。但2014年日本的能源战略则要求使用“文殊”“燃烧”乏燃料以减少高层次核废料体积。
但这似乎很难从根本上解决日本乏燃料问题。
2012年9月，日本科学理事会发声，建议日本应该开发安全设施用于临时性存储核废料，直到进一步研究给出更好的解决方案并与公众达成共识，给出一个全面的核能政策。
但可以预见的是，这条路还很长。■
《科学新闻》 (科学新闻2015年2月刊 科学·深度)
https://blog.sciencenet.cn/blog-85876-872213.html
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