放射性石墨废物管理决策艰难

“放射性石墨废物含有长寿命核素¹⁴C和³⁶Cl，对其处置需要一些特别考虑，根据国外石墨反应堆退役及放射性石墨废物管理策略及实践的最新发展，放射性石墨废物需要在专门的近地表处置设施甚至在地质处置设施进行处置。

石墨废物管理与石墨反应堆退役相互关联，由于二者技术、工程上的难点和挑战，顺利完成大型石墨反应堆退役及放射性石墨废物安全管理任务艰巨，耗时长。”

01、英国

英国的先进气冷堆、镁诺克斯反应堆、试验堆和原型堆中有大量放射性石墨。估计仅镁诺克斯核场址的石墨就有60000吨左右。根据现行反应堆监护计划，尽管场址上会产生运行石墨废物，绝大多数放射性石墨废物将因核退役管理局场址和法国电力英国公司(EDF Energy)营运场址反应堆最终退役产生。运行石墨放射性废物通常是完整或小段的反应堆石墨导管、支杆、销等，这些石墨废物贮存在大量设施(例如固体废物贮存窖、筒仓)。

英国政府将高放废物、中放废物以及小部分不适合在现存低放废物处置设施处置的低放废物称为中、高放废物(HAW)。在英格兰和威尔士，HAW在地质处置设施(GDF)进行处置，在苏格兰，HAW在近地表贮存设施长期管理。英国的放射性石墨属于HAW。

在英格兰和威尔士，放射性石墨废物深地质处置是基线策略，但核退役管理局也支持其他处置策略的研究;在苏格兰，废物在近地表设施长期管理。

反应堆石墨管理基准策略是在一段静止期后拆除堆芯，将石墨包装后处置。在英格兰和威尔士，计划将包装废物在地质处置设施处置。根据苏格兰政府政策，中、高放废物长期管理设施是近地表设施，且这些设施应尽量位于废物所产生场址附近。设施开发单位需要证实设施如何得到监测，废物包或废物能够回取。废物长期管理方案要满足严格监管要求。

在核退役管理局的伯克利、亨特斯顿A和塞拉菲尔德三个场址，运行石墨废物量很大，针对运行石墨废物的工作主要集中在这三个场址。这三个场址的石墨废物管理基准策略是回取、整备(立即整备或装入容器贮存一段时间后整备)，装入容器形成适合最终处置的废物包。废物包在送交最终处置设施前在原场址贮存。

02、法国

法国电力公司(EDF)的6个天然铀石墨气冷堆正在退役，退役全部完成还有几十年，退役将产生约15000t石墨。法国核电反应堆运行期间产生的石墨导管主要贮存在圣洛朗场址，约2000t，根据EDF退役策略，这些石墨导管需要回取、整备后处置，在处置前还需要一个新贮存设施对回取、整备的石墨进行中间贮存。法国原子能和替代能源委员会(CEA)的气冷堆研究活动及反应堆运行也产生大量石墨废物，其中大量废物尚在反应堆内。

法国《放射性物质与废物计划法》(2006-739号法)对低放长寿命废物，尤其是含镭废物和石墨废物的处置方案的开发提出了要求。法国低放长寿命废物管理策略是在专门的近地表处置设施处置(与短寿命废物处置设施独立开来)，法国放射性废物管理局正在开展低放长寿命废物近地表处置库选址及相关研究工作。在处置库建成和投运前，放射性石墨将处于暂存状态。由于处置库建设还有较长时间，石墨废物管理成为反应堆退役的巨大挑战，已导致退役拆除向后延迟。

03、美国

美国没有对放射性石墨废物提出单独的管理策略。美国汉福特场址共有9座天然铀石墨水冷型生产堆。除一座反应堆作为博物馆永久保存外，其余8座生产堆的退役策略是堆芯安全封存75年后整体移至场内处置，目前已完成6座生产堆的安全封存。

布鲁克海文研究堆(BGRR)是世界上第一座专门用于研究核能和平利用的研究堆。BGRR是一座石墨气冷研究堆，1950-1968年运行，1972年完成卸料，2005年美国环保局、能源部和纽约州环保部门决定该反应堆退役，已在2010年完成退役。退役内容包括石墨堆芯拆除和处置。该反应堆石墨堆芯重为660t，拆除的石墨废物装入IP-1型钢箱(144立方英尺)，共249箱(35856立方英尺)石墨废物已在内华达试验场的低放废物处置设施处置。

04、结束语

就大型石墨反应堆堆芯处置而言，目前美国的策略是长期安全封存后整体作为低放废物在原场址处置，英国则采取对石墨反应堆安全封存一段时期后对堆芯进行拆除，采取适当策略对拆除的放射性石墨进行安全管理。法国已开始退役核电厂的石墨气冷堆，拆除的石墨将暂存。

需要对放射性石墨废物处置进行一些特殊考虑，根据法国放射性废物分类，石墨废物属于低水平长寿命废物，目前正在开展低水平长寿命废物近地表处置选址及相关研究工作，石墨与其它低水平长寿命废物将在低水平长寿命废物近地表处置库处置，与低水平短寿命废物近地表处置场不同。英国目前的策略有两种：在英格兰和威尔士，将放射性石墨在深地质处置设施处置;在苏格兰，将放射性石墨废物在近地表贮存库进行长期安全管理。美国在低放废物处置场处置过研究堆退役产生的石墨废物。

放射性石墨废物管理策略要根据各国的具体情况，尤其要考虑石墨废物总量。石墨反应堆堆芯实质就是放射性石墨废物，石墨废物管理既要考虑运行期间产生的石墨废物，也要考虑这些堆内石墨废物是否从堆芯拆除以及何时拆除，还需考虑是否有必要建立石墨废物暂存设施。