核廢料堆積如山。美國有計劃嗎?

我們需要立即建立一個永久性的國家核廢料處置場,以防儲存在 35 個州的乏核燃料變得不安全

A diagonal row of spent fuel storage tanks with a surfer on the ocean in the background.

2022 年 4 月 21 日,在加利福尼亞州聖奧諾弗雷州立海灘,衝浪者在海浪中衝浪,前景是乾燥的乏燃料儲存設施。

隨著小型模組化核反應堆在美國越來越接近現實,管理和處置其高放射性廢物應成為國家優先事項。在《核廢料政策法案》透過四十年後,根據美國國家科學、工程和醫學院最近的報告,對於核廢料的“地質處置庫的選址、許可和建設,目前尚無明確的前進方向”。

好訊息是,對於管理和處置這種高放射性材料已經有一個明確的策略。壞訊息是,美國政府尚未認真遵循該計劃。

國家科學院的報告告訴我們,新的或先進的反應堆設計——核工業寄予厚望的救星——並不能使我們擺脫建造地質處置庫(用於永久性核廢料處置的深層地下設施)的需求。在某些情況下,這些新型反應堆可能會使情況更糟,因為它們會產生更多廢物,管理成本更高,新型的複雜廢物,或者僅僅是更多的廢物。在我們面臨即將到來的衝擊之前,我們首先需要處理我們已經產生的大量廢物


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美國在 20 世紀 80 年代和 90 年代在核廢料管理方面處於領先地位,但現在已落後。來自商業反應堆的大約 88,000 公噸乏核燃料仍然滯留在反應堆場址,並且這個數字每年增加約 2,000 公噸。這 77 個場址分佈在 35 個州,並有可能成為事實上的永久處置設施。如果沒有地質處置庫,就無法最終處置這種高放射性材料。將其儲存在反應堆場址的水池和乾式容器中是一種臨時解決方案;它在幾十年內是安全的,但不足以隔離這種放射性材料與環境隔絕所需的數千年。美國目前在集中場址無限期儲存的政策不是一個可行的解決方案,因為它將成本和風險轉移給後代。

從現在開始,國家需要遵循已為國家核廢料處置庫制定的路徑。2012 年總統藍絲帶委員會斯坦福大學和喬治華盛頓大學於 2018 年組織的國際專家組都建議成立一個新的、獨立的廢物管理和處置組織,其資金來源不包括年度國會撥款和限制性預算規則。藍絲帶委員會呼籲為該組織建立一個新的聯邦公司,例如田納西河谷管理局,而斯坦福大學/喬治華盛頓大學專家組則希望複製其他國家成功專案(如瑞典和芬蘭)的非營利性、公用事業所有但獨立的組織模式。為這些組織提供資金的是核電產生的電費,並且它們仍然受到獨立核監管機構的監管。兩個專家組都同意需要一個獨立的組織和資金。

遵循此藍圖的國家現在正在解決其核廢料問題。瑞典的 SKB 非營利組織去年宣佈,它將在奧斯塔哈馬爾建造一個深層地質處置庫,用於永久處置其商業核反應堆產生的乏燃料。在芬蘭,地質處置庫的建設於 2021 年 5 月開始,計劃在 2020 年代中期接收乏核燃料。北歐國家並不是唯一取得進展的國家:法國、加拿大和瑞士都在積極申請許可證,以開始建設。

美國廢物管理組織必須是一個值得信賴且有能力的機構,並且資金充足、人員配備齊全。瑞典的 SKB 在公眾參與和圍繞選址的技術分析方面持續努力了幾十年,現在正在收穫成果。美國能源部是《核廢料政策法案》指定的處置庫實施機構,但其領導層和優先事項卻隨著每屆政府而變化,並且一再違背承諾,導致公眾對其勝任這項工作缺乏信心。

海外絕大多數成功的處置庫專案都由核工業建立的獨立公司運營,而與政府無關。該行業最適合管理核燃料迴圈的後端,從反應堆排出乏燃料開始,到儲存、運輸和最終地質處置。

獲得附近居民的同意是建立公認的地質處置庫的另一個普遍要求。社群、部落或州決定主辦處置庫的動機各不相同。市政當局可能會因為該專案在其長期生命週期內(可能超過 100 年)內將持續提供就業機會或道路、學校或其他基礎設施的改善而自願參加。有些人可能覺得有必要為更大的社會利益做出貢獻,特別是如果他們從核電產生的電力中受益,瑞典的情況就是如此。

2012 年藍絲帶委員會建議,社群應自行決定同意的形式,以確保處置庫決策的成功。事實上,加拿大正在遵循這種方法。其選址過程中的兩個最終候選社群將以不同的方式處理該決定,一個透過全民公決,另一個透過民選委員會決定。

受影響的社群將需要資源來聘請自己的專家,以驗證指定的核廢料管理機構提出的主張。事實上,瑞典不僅提供了此類資金,還為反對處置庫的公共利益團體提供了資金,作為為其奧斯塔哈馬爾專案提供令人信服的安全案例的一部分。

有保障的資金也是關鍵。在美國,自 2010 年以來,國會就沒有為尤卡山核廢料專案撥款。事實上,國會在收取和撥款電費支付者基金的過程中處理得非常糟糕,現在超過 400 億美元,以至於這些資金實際上已無法使用。令人憤慨的是,這筆錢實際上是從電費支付者而不是納稅人那裡收取的,卻被用來抵消國債。

即使美國今天開始行動,也需要幾十年才能為處置其核廢料儲備選址、設計和建造設施。這個過程現在必須加快,趕在我們需要用於發電的反應堆耗盡空間來容納其不斷增加的高放射性廢物庫存之前。

這是一篇觀點和分析文章,作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。

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