麻省理工學院一份關於核燃料迴圈的報告的作者昨天表示，日本核電站的危機以及乏燃料池的放射性汙染可能會讓人們更加關注美國在管理反應堆燃料方面陷入僵局的政策。
這份報告，《核燃料迴圈的未來》，建議在未來幾十年內，將目前儲存在反應堆和退役核電站的混凝土和鋼製桶中的乏燃料轉移到少數幾個集中的聯邦設施。作者認為這是一個臨時措施，同時進行廣泛的研究計劃，調查回收乏燃料以產生新供應的可能性。報告作者總結說，反應堆的乏燃料可能是廢物，也可能是資源，可能需要幾十年才能弄清楚哪個是事實。
這份258頁的報告幾乎完成時，3月11日地震和海嘯襲擊了日本東北海岸，導致福島第一核電站的三個反應堆癱瘓，並損壞了第四個反應堆的燃料池。麻省理工學院的作者沒有試圖分析日本設施的損壞情況。
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但他們預測，這場災難可能會導致新的法規，要求增加目前運營和未來核電站的投資和運營成本。報告稱：“現場乏燃料管理的要求可能會增加，設計基礎威脅可能會升級。”
報告稱：“對運營40年的核電站進行再許可，以延長20年的運營，將面臨更嚴格的審查，結果將取決於電廠在多大程度上能夠滿足新的要求。事實上，已經為美國104座運營中的反應堆中的60多座授予的許可證延期可能會被重新考慮。”
報告稱：“由於福島的燃料池經驗，整個乏燃料管理系統——現場儲存、長期集中儲存和地質處置——很可能會被重新評估。”
麻省理工學院物理學教授、麻省理工學院能源倡議主任、乏燃料研究聯合主席歐內斯特·莫尼茲表示，直到現在，美國關於處置反應堆乏燃料的政策一直是一種“事後考慮”。2001年9月11日的恐怖襲擊導致了美國反應堆乏燃料池安全的新要求，但對核燃料迴圈的整體政策一直與內華達州尤卡山擬議的燃料儲存庫的鬥爭糾纏在一起，奧巴馬政府希望終止該儲存庫。
莫尼茲；麻省理工學院先進核能系統中心主任穆吉德·卡齊米；以及麻省理工學院核燃料迴圈研究執行主任查爾斯·福斯伯格昨天主持了關於該報告的小組討論。
轉移到臨時燃料儲存場
該報告同意美國核管理委員會的結論，即乏燃料可以在地面上安全儲存數十年，直到建造最終的地質儲存庫。
對於美國核管理委員會是否應要求反應堆所有者加快將乏燃料從水池轉移到乾式桶中，該報告沒有明確立場。燃料元件必須首先在反應堆現場的水池中儲存大約五年，直到衰變熱降低到足以移動到乾式桶容器中。
美國憂思科學家聯盟和其他組織敦促美國核管理委員會在五年期限過後立即下令轉移，因為一些燃料元件在水池中停留的時間遠遠超過了這個時間。行業官員表示，聯邦政府應該在釋出此類命令之前確定其燃料迴圈政策。
麻省理工學院的報告稱，桶中的乏燃料轉移可以從美國退役工廠的剩餘燃料開始——如果成功，這將有助於增強公眾對該過程的信心。從執行中的反應堆轉移桶隨後可以進行，報告作者表示，這將有助於解決長期存在的法院糾紛，即核電站運營商必須向聯邦政府支付費用以換取聯邦政府儲存乏燃料——聯邦政府沒有遵守這一協議。
該報告建議成立一個新的準政府廢物管理組織，以實施國家的廢物管理計劃。報告稱，要取得成功，該組織必須擁有安全、長期的資金，並且必須承諾當地接受任何擬議的集中儲存設施。報告稱，如果當地社群同意，可以在國家實驗室所在地、軍事基地或退役核電站找到初始地點。
該報告的一個基本假設是，目前的鈾供應足以滿足不斷擴大的核電部門的需求，因此美國不應加速開發反應堆燃料再處理，直到進行廣泛的額外研究以確定最佳的燃料迴圈技術和戰略。
報告稱，美國政策應旨在開發能夠產生足夠燃料以維持執行的自給自足的“快”反應堆，而不是追求產生過剩燃料的增殖反應堆。這些反應堆可以使用低濃縮鈾而不是高濃縮鈾或鈽啟動，從而降低了可能轉化為武器的材料被盜的風險。
該報告呼籲每年投入10億美元用於燃料迴圈研究。
“還需要重建大部分支援研發的基礎設施。為了支援新反應堆和燃料迴圈的研發，最終將需要具有特殊測試能力的設施。例如，包括快中子通量材料測試設施、燃料迴圈分離測試設施，以及用於新型核應用的設施，”以及利用快反應堆中產生的較高熱量用於工業目的和發電，報告稱。
預計30億美元的“結構性投資”
報告中提出的一些新設施的價格高達數十億美元，這將是在尋求核研究和開發資金之外的額外開支。“需要大約每年3億美元的結構性投資，持續十年左右，才能產生重大影響，”報告稱。
麻省理工學院的報告稱，未來核電站技術的研究是合理的，以確定核能是否會成為主要的無碳電力來源。“我們認為應該繼續進行下去，以確認或不確認成本預測……以及在美國建造新電站的能力，”莫尼茲說。
該研究估計，由於不確定的建設成本，新建核電站承擔著很高的風險溢價。麻省理工學院的研究得出結論，這種風險因素將新機組的核電“平準化”或總成本推高至每千瓦時8.4美分，而燃煤電廠為6.2美分，天然氣發電為6.5美分（如果天然氣價格為每百萬英熱單位7美元，或大約1000立方英尺的流動氣體）。
“對於美國新的基本負荷電力，核電站的平準化電力成本可能高於新的燃煤電廠（沒有二氧化碳捕獲和封存）或新的天然氣電廠。消除這種財務風險溢價使核電的平準化電力成本與煤炭的平準化電力成本具有競爭力，並且當對二氧化碳排放徵收適度的價格時，核電的平準化電力成本會低於煤炭，”報告稱。
該研究稱，聯邦貸款擔保和補貼以支援建造少量新反應堆應該為新電站的成本提供證據。如果新電站能夠按時並在預算內建成，風險溢價可能會下降，從而使新電站的電力價格降至每千瓦時6.6美分——與天然氣和煤炭具有競爭力，報告稱。
麻省理工學院的研究得出結論，即使風險溢價仍然存在，即使對碳排放徵收每噸25美元的“適度”水平的價格，也會使新的核能與煤炭和天然氣具有競爭力。
“我認為核能的未來走向非常開放，”莫尼茲說，而一個關鍵問題是碳定價的問題。
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