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奧巴馬總統承諾，作為本週核安全峰會的一部分，從美國核武器計劃中消除34噸鈽。但是，如何真正擺脫半衰期超過 20,000 年的炸彈製造材料呢？
一種方法是在核反應堆中燃燒它。目前，美國核電站發電量中大約一半來自俄羅斯彈頭中的裂變材料，儘管是高濃縮鈾，另一種用於炸彈的裂變材料。這種後處理可能也有助於處理核廢料。
事實上，奧巴馬最近任命的美國核未來藍絲帶委員會專門選擇調查後處理乏核燃料棒的可能性。畢竟，法國、日本和其他國家通常都會這樣做，而韓國和印度也希望這樣做。
法國核電公司阿海琺的技術和乏燃料管理執行副總裁、核工程師艾倫·漢森表示：“（後處理）取代了 25% 的鈾需求，它取代了一些濃縮。”該公司負責該國的後處理。“我們需要銷燬這種材料。如果您認為這種東西[鈽]如此糟糕，那麼燃燒它有什麼不好呢？”
本質上，後處理涉及從反應堆中取出乏核燃料，並分離出鈽和其他裂變副產物。將硝酸等化學物質施加到乏燃料上，然後使用溶劑分離出裂變副產物，包括鈾和鈽。然後將分離的副產物（或來自核武器的降級裂變材料）與新鮮鈾結合，以產生一種新的燃料，即所謂的混合氧化物 (MOX) 燃料，該燃料可用於經過改造的現有反應堆中。在隨後的使用中，一些鈽透過裂變被銷燬。
後處理可能會減少對新鮮鈾燃料的需求。儘管各種估計表明已知的鈾儲量足以支援全球現有 440 個反應堆至少 100 年，但中國、美國和其他地區對新反應堆的需求增長可能會改變這一等式。全球最大的鈾燃料供應商漢森認為：“如果我們再建造 200 到 400 個反應堆，那麼它肯定只能供應 100 年。”“您會建造一個壽命為 60 年，但只能供應 100 年的核電站嗎？如果我是投資者，我就不會。”
儘管如此，阿海琺也出售了其在美國的所有采礦業務。“美國是地球上最不適合採礦的地方，”漢森說。“[鈾]的品位不夠高，不值得這樣做。”
但根據普林斯頓大學物理學家弗蘭克·馮·希佩爾等批評家的說法，即使是低品位鈾也比後處理便宜。“除非你使用增殖堆，否則回收和後處理在鈾資源節約方面並不能給你帶來太多好處，但增殖堆在商業上並沒有成功。”
正如馮·希佩爾指出的那樣，要真正利用後處理燃料，需要一種新型核反應堆：所謂的快中子增殖反應堆，它本質上是自己生產或增殖燃料。只有一個問題：儘管至少 60 年來一直在努力改進，但這種反應堆的商業版本尚未奏效。“我們花費了 1000 億美元試圖讓它們商業化，但它們仍然存在安全、擴散和成本問題，”能源與環境研究所所長、物理學家阿瓊·馬基賈尼說。漢森也同意：“快堆還沒有準備好投入使用。”
然而，即使沒有快中子反應堆，一些人（例如新任核管理委員會委員威廉·馬格伍德）也認為，在內華達州尤卡山擬建的核廢料地質處置庫缺席的情況下，後處理對於處理核廢料是有意義的。據美國能源部 (DOE) 稱，美國 104 座核反應堆每年總共產生約 2,000 噸廢料。這相當於該國各地約 70,000 噸，而後處理可以減少其中大部分廢料的放射性半衰期。
漢森還認為，後處理將乏燃料棒（即包覆在鋯中的低濃縮鈾燃料棒）變成更適合長期儲存的形式：玻璃化的核廢料玻璃棒。“用過的燃料比地獄還熱。而且沒有人設計將其丟棄，”他說。“玻璃具有耐久性。”
但後處理最終會產生更多廢料。根據美國能源部的說法，後處理乏燃料最終會將核廢料的總累積量增加六倍以上——這歸因於更多材料被鈽汙染——從略低於 74,000 立方米，用於某種形式的處置庫，增加到近 460,000 立方米。後處理還會產生放射性液態廢物：法國拉海牙的後處理廠每年向英吉利海峽排放1億升液態廢物（pdf）。“他們已經汙染了整個海洋，一直到北極，”馬基賈尼說。“十一個西歐國家已要求他們停止後處理。”
而分離鈽和高濃縮鈾正是各國政府製造核武器的方式，因此後處理會增加裂變材料擴散或被盜的風險。據馮·希佩爾稱，目前全球各地至少有 250 噸鈽等待處理，足以製造 30,000 件相當於投在長崎的炸彈的核武器。
後處理也很昂貴。與傳統鈾燃料棒相比，法國每年為後處理燃料花費額外約 8 億歐元（11 億美元），而國家研究委員會在 1996 年估計，後處理美國現有的乏核燃料至少需要花費 1000 億美元。馬基賈尼說：“用混合氧化物燃料發電的成本比用鈾燃料發電的成本高 2 美分。”“它比基本資源成本高出十倍。”
漢森不同意。“有足夠的資金用於回收利用……輕水[核]反應堆是一種將外國鈾轉化為國內鈽的機器。”
後處理產生的混合氧化物燃料棒的效能記錄好壞參半。據漢森稱，雖然沒有一根這樣的混合氧化物燃料棒發生故障，但它們的壽命不如新鮮鈾製成的燃料棒長。“它本應持續三個換料週期，”馮·希佩爾指出，美國過剩武器鈽轉化為混合氧化物燃料時，約為 4.5 年。“他們在兩個[每個週期 18 個月的換料週期]後不得不將其取出，因為燃料膨脹得太厲害了。它與低濃縮鈾燃料並不完全等效。”
因此，一些人提議轉向可以直接使用乏燃料的小型反應堆，例如可以在 30 年壽命內消耗核廢料的封閉式核反應堆模組。“我們被對規模經濟的需求推向了大型反應堆，”漢森說。“很難想象如何縮小尺寸。”
最後，至少在未來幾十年裡，解決方案將繼續是今天使用的相同解決方案：將乏燃料棒從冷卻池轉移到位於核電站場地的乾燥桶中。“乾式桶儲存將永遠持續下去，”漢森說。
而且，無論是否進行後處理，仍然需要一個核廢料處置庫。“回收利用並不能消除對處置庫的需求，只是改變了它，”漢森補充道。目前，美國核武器計劃產生的廢鈽被放入新墨西哥州的鹽穴。可能需要更多此類場所來保護民用核電產生的裂變材料。