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1、 1 法国核废物管理 A. Rahman 本文根据关于核废物管理的国际研讨会的论文编纂而成这次研讨会是法国核技术国家科学院INSTN组 织 的于2001年6月18日至22日在 法 国 萨 克 莱 召 开来自比利时法国俄罗斯罗马尼亚南非和英国的 代 表 参 加 了 此 次 会 议会上对法国核工业的总体情况特别是核废物管理 的 策 略 进 行 了 全 面 概 述会上还提出了解决核工业重要问题所需的法规条件和研究任务在研讨会上除了正式介绍的论文以外还安排了许多场址的参观活动使外国代表有机会了解到法国的核活动以及取得的成就本文主要论述法国核 废物管理的情况特别是介绍91-1381号法令的内容 关键词立
2、法核工业民用研发废物管理和处置 1 引言 法国的核工业已经发展得非常成熟并充满活力法国有 58 座压水堆PWR总装机容量超过 62000MWe能满足全国 75以上的电力需求此外法国还对国外输出剩余的电力从另一个角度来看法国核工业的装机容量占全世界核电总装机容量357000MWe的 17以上法国还有一座快增殖堆FBR用于研发目的凤凰FBR 目前正在进行维护但是预期从明年初开始它将能运行用于研发超凤凰堆已永久性关闭法国还拥有许多核潜艇和一架名为Charles de Gaulle的核动力飞行器 2 规章制度 作为欧盟的成员国之一法国像英国一样都要执行欧盟EU的安全标准最重要的标准是欧洲原子能共同体
3、1996 年 5 月 13 日颁布的 96/29 号理事会导则1本文不对许多 EU导则及其纳入法国法规的详细情况进行论述 不过法国立法中有一部是完全独立于 EU 规章的它对法国核工业来说是非常有意义的这就是 1991 年 12 月 30 日颁布的 91-1381 号法令2该法令与放射性废物管理及环境影响息息相关它的基本要求如下 (a)长寿命高放废物应该以能保护自然环境和公众健康以及尊重人类幸福生活权利的方式进行管理 (b)在深地质层中进行任何类型的危险物质的地下处置都应该得到政府的许可许 2 可证的授予仅在有限的期间内有效随后要进行更新因此可能需要进行可回取处置当许可证到期时应该对处置的材料进
4、行回取未来法律可能会允许许可证的授予或更新是永久性的 (c)该法令颁布后的 15 年内法国政府应向国会提交以下各方面的研究情况报告 (i)废物中长寿命放射性核素的分离和嬗变 (ii)在深地质层中进行可回取或不可回取处置的选择方案评估特别是在建立的地下实验室中进行评估工作 (iii)固定处理和长期地表贮存技术 (d)成立一个名为 ANDRA国家放射性废物管理机构的公共工业和商业机构开展长期放射性废物管理工作ANDRA负责协调上述的(c)(ii)项目 (e)法国政府核研究组织 CEA 法国原子能委员会负责在进行以上研究目标时确定研发计划CEA还负责协调上述的(c)(i)和(c)(iii)项目 3
5、法国核工业的主要组织 法国核工业有六个主要组织如图 1 所示下面将对它们进行更详细的介绍 图 1 法国核工业的六个主要组织 3.1 CEA原 子 能 委 员 会 法国原子能委员会负责与核工业有关的各种课题的研发工作它在多于 12 个场址的雇员总数近 16000 人年预算为 186 亿法郎1999 年法郎约 18.6 亿英镑或 28.4亿欧元3卡达拉希马尔库尔和萨克莱是 CEA 的三个主要研究中心INSTN 是CEA的一部分位于萨克莱负责组织这次研讨会 3.2 EDF法 国 电 力 公 司 EDF 经营 58 座商用压水堆核电厂发电容量为 62GWe其中34 座的装机容量为 900MWe20 座
6、为 1300MWe4 座是 1450MWe3 2000 年的总发电量为 400TWh法国电力公司的雇员有 116000 人营业额为 2250 亿法郎约 225 亿英镑或 343 亿欧元净利润为 46 亿法郎 CEA 原子能委员会 研发 EDF 核电厂经营者 COGEMA 燃料循环浓缩 燃料加工和后处理 电离辐射在工业和 医学上的应用 ANDRA 放射性废物管理 Framatome ANP 核反应堆的 设计和建造 3 3.3 COGEMA公司法 国 核 材 料 总 公 司 COGEMA公司的业务涉及整个核燃料循环领域 从铀矿勘探到燃料浓缩 燃料加工和乏燃料的后处理COGEMA 公司在全世界的职员
7、人数超过 18300 人营业额为390 亿法郎约 39 亿英镑或 59.5 亿欧元净利润为 17 亿法郎 3.4 Framatome ANP核 蒸汽供应系统建筑设计者 该组织成立于 2000 年后期 由法国 Framatome 公司和德国西门子公司燃料部合并而成 由于这两个组织正在合理调整和合并 所以目前还不大可能得到 Framatome ANP公司的雇员人数以及年营业额的数据 3.5 ANDRA国家放射性废物管理机构 ANDRA 最初作为 CEA 的一个机构始建于 1979 年随后由于颁布了 91-1381 号法令从废物产生单位分离出来成为一家国家所有的公司它经营着两个低放废物处置设施一个为
8、芒什中心现已关闭另一个在法国中部的奥布中心运行中ANDRA 的任务还包括对高放废物的研究目前准备建造和运行两座地下研究实验室第一座将建在法国东部的一处粘土层中第二座准备建在一处花岗岩层中但地点还未定ANDRA 的职工总人数为 370 人年收约 10 亿法郎约 1 亿英镑或 1.53亿欧元3 3.6 电离辐射在工业和医学上的应用 在法国电离辐射在工业和医学上的应用非常广泛由一个名为 OPRI电离辐射防护局的组织进行调节控制该组织的雇员人数约有 225 人年营业额为 1.25 亿法郎OPRI 很快将与 IPSN核防护和安全研究所合并成一个新机构名为 IRSN辐射防护和核安全研究所IRSN 已于 2
9、001 年 5 月正式成立译者注 4 法国放射性废物分类 在法国放射性废物的分类如下 ? A 类.这类废物是短寿命低放废物t1/2300 年以至于目前条件下 300年的有组织看管期可能需要延长 目前正在利用选择性活化的核相互作用研究这些放射性核素的分离和嬗变这是一项长期的工程它构成了 91-1381 号法令的一部分(iii)(a)在常规的后处理操作之后需要更好地将次要锕系元素和长寿命的裂变产物FP分离开来然后将分离出来的元素放入靶内在传统的反应堆或加速器驱动的系统中进行辐照 经过相互作用长半衰期的放射性核素将嬗变成较短半衰期的放射性核素这样就可以在处置前用常规方法对它们进行处理 5.2 废物整
10、备 从根本上说废物的整备就是废物体积的减小废物整备的步骤是首先将废物分离成多个废物流然后对其进行整备以长期贮存目前正在对各种类型的废物流废物基质构成废物基质的化学稳定性和废物基质的最终化学相容性进行研究需要各种团体在废物基质废物容器和废物包装领域合作开展研究活动CEA负责协调这废物处理 废物整备 中间贮存 地质处置 6 些研究活动 5.3 废 物 包 装 性 能 对废物包装性能的研究已经进行了很长一段时间其主要内容如下 (a)获取有关未来整备选择方案的建议 (b)确定对包装进行特性调查的相关参数 (c)预测在各种相应的一般环境条件下的废物包装性能 5.4 场址选择 选择场址的标准如下 (a)场
11、址的稳定性 (i)处置库的地球化学稳定性 (ii)低地震发生率和地壳构造的稳定性 (iii)防止浸蚀 (b)水文学 (i)简单的水文地质构造 (ii)排放点的稀释能力 (c)地球化学 (i)天然材料保留放射性核素的能力 (ii)天然材料与人造材料间的相容性 (d)人类的闯入 (i)没有任何引诱人类闯入的有价值的天然或人造材料 目前正在对每条标准进行研究在场址确认以后将建造地下研究实验室以就地采取措施防止放射性的迁移对各种场址的计算机模拟正在进行中而且需要对长期性能超过百万年进行参数模拟此外根据 91-1381 号法令的要求被选中场址的水文地质和地球化学性能必须能被简单地模拟 5.5 性能评估
12、在对所有独立的领域进行研究以后要对研究成果进行整合并进行全面的性能评估这样做的目的是 (a)评估包装在废物处置库的性能 (b)鉴定废物包装和处置库的相容性 (c)评价近场和远场模型性能 (d)证明符合法律的规定 6 讨论与结论 法国的核工业非常活跃它对法国经济的发展起到了重要作用在法国核工业 7 得到了政府的绝对支持核能为法国提供了能源由于法国没有任何有价值的天然能源资源所以在法国维持一定水平的核容量是很重要的公众也十分赞同使用核能为了维持和鼓励公众对核能的支持法国已开展了一项非常重要的研发计划以解决对核工业很重要的突出问题法国政府颁布的 91-1381 号法令是法国政府有远见的证据 在 91
13、-1381 号法令中法国政府考虑的是高放长寿命放射性核素对自然环境的影响超过了对人类自身的影响那时政府可能把对环境的影响进行研究看得过于谨慎和有些太无私了而忽略了财政现实但是1997 年 3 月颁布的关于某些公共和私人项目的环境影响评估的欧洲议会导则 97/11/EC 却非常支持法国政府对环境的关注欧盟导则在英国成为 1999 年 2892 号法规中的法律条款6因此需要对英国核装置进行环境影响评估在这方面法国政府已经在环境关注问题上处于领先地位 91-1381 号法令声明在地质层中处置放射性废物的场址的许可证只在有限期间内被承认或更新因此需要以可回取的形式处置废物这是一项极其重要和有意义的条款
14、该条款与英国的实践不一致在英国管理机构不论是对核场址的核实践还是核废物的处置的运行许可证都没有任何特别的时间限制因此许可证持有者可以在场址以不可回取的形式生产和贮存长寿命废物 并且能在必要时无限期地持有许可证在一般情况下只会在许可证持有者证明场址不再有电离辐射的危险以后该场址的许可证才会被撤消由于英国对许可证没有规定的时间限制因此对废物生产商来说没有法规强制他们以可回取的形式包装废物 针对 91-1381 号法令法国正在开展研究活动这可能会解决许多伴随核工业多年的突出问题特别是关于高放长寿命废物的处置问题经过这些努力法国可能会从 2007 年开始重新积极推进其核计划 参考文献 1. Basic
15、 Safety Standards for the protection of the health workers and the general public against the dangers arising from ionizing radiation. Council Directive 96/29/Euratom of 13 May 1996, ISSN 0378-6978. 2. Research in Radioactive Waste Management, Law of December 30 1991. 1 January 1992, French Republic
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