幾年前，我在普里皮亞特(Pripyat)的一所小學(xué)的地板上發(fā)現(xiàn)了這個(gè)小鎮(zhèn)，這個(gè)小鎮(zhèn)是為現(xiàn)在烏克蘭的切爾諾貝利核電站的工人建造的。

　　也許它曾經(jīng)是一個(gè)孩子在一個(gè)州的場合揮手，或者是在1986年4月世界上最嚴(yán)重的核災(zāi)難之后急于撤離普里皮亞季。

　　距離不到兩英里的地方，受災(zāi)的搖搖欲墜的反應(yīng)堆4是地球上最危險(xiǎn)的地方之一。數(shù)英里的所有東西，從樹林里的蘑菇到停在停車場的卡車，到托兒所和醫(yī)院病床上的玩具，都在某種程度上具有放射性。

　　盡管劑量計(jì)顯示在沖洗后，小旗子的放射性幾乎比自然界中發(fā)現(xiàn)的正常背景水平更高，但它應(yīng)該被打包并填埋為低水平的核廢料。

　　相比之下，切爾諾貝利的反應(yīng)堆4場地將在數(shù)萬年內(nèi)保持危險(xiǎn)。爆炸發(fā)生33年后的2019年7月，200公噸的鈾，钚，液體燃料和輻射塵埃最終被封裝在比自由女神像更高的15億歐元(13.5億英鎊)鋼結(jié)構(gòu)中。新的石棺將持續(xù)大約100年 - 之后它將惡化，后代將不得不決定如何永久拆除和儲存它。

　　于2019年1月16日前往德克薩斯州卡梅倫。這對加利福尼亞創(chuàng)業(yè)科技公司Deep Isolation的聯(lián)合創(chuàng)始人Liz Muller 和她的父親，加州大學(xué)伯克利分校物理榮譽(yù)教授Richard Muller來說是一個(gè)令人痛苦的日子。現(xiàn)在擔(dān)任Deep Isolation的首席技術(shù)官。

　　父女團(tuán)隊(duì)邀請了40位核科學(xué)家，美國能源部官員，石油和天然氣專業(yè)人士以及環(huán)保主義者，目睹了第一次嘗試測試最新的油壓技術(shù)是否可用于永久處置最危險(xiǎn)的核廢料。

　　上午11點(diǎn)30分，石油工人的工作人員用一根鋼絲繩將一根80厘米長，20厘米寬，64公斤的罐子 - 用鋼而不是放射性廢物 - 放下一個(gè)先前鉆過的鉆孔。然后，使用工業(yè)發(fā)明的一種稱為“拖拉機(jī)”的工具水平進(jìn)入英里深的油藏，他們將它推離鉆孔120米遠(yuǎn)的巖石。

　　五個(gè)小時(shí)后，機(jī)組人員使用拖拉機(jī)重新安置并收集罐子，將其連接到電纜上并將其拉回到地面 - 工人的歡呼聲。在那之前，核工業(yè)中很少有人相信這可以做到。

　　通過避免挖掘大型，昂貴的隧道來存儲地下垃圾的需求，Deep Isolation團(tuán)隊(duì)相信它已經(jīng)找到解決世界上最棘手的環(huán)境問題之一 - 如何永久處理并可能獲取數(shù)十萬噸核廢料目前儲存在世界各地的核電廠和研究和軍事站。

　　“我們表明它可以完成，”伊麗莎白穆勒說。“水平定向鉆井最近已經(jīng)走過了漫長的道路。現(xiàn)在這是一種現(xiàn)成的技術(shù)。使用較大的罐，我們認(rèn)為大約300個(gè)鉆孔，長達(dá)2英里的隧道將能夠占用美國的大部分高級核廢料。我們認(rèn)為我們可以將永久存儲成本降低三分之二。“

　　“我們正在使用一種在過去20年里變得便宜的技術(shù)，”曾在頁巖氣行業(yè)工作的理查德穆勒說。“我們意識到我們可以整合石油和核技術(shù)。一個(gè)為另一個(gè)提供了解決方案。這些膠囊可以向下深處下降，比任何人提出的都要深，并儲存在十億噸巖石下，因此沒有輻射出來。“

　　很棒的庫存

　　如何管理核廢料的困境 - 在核電生產(chǎn)的每個(gè)階段，從鈾開采和濃縮到反應(yīng)堆運(yùn)行以及乏燃料后處理，都經(jīng)常大量生產(chǎn)放射性物質(zhì) - 幾十年來一直對行業(yè)，學(xué)術(shù)界和政府征稅。

　　除了事故之外，盡管人們對核能作為有助于緩解氣候變化的低碳能源的地位感興趣，但這仍然是公眾持續(xù)反對該行業(yè)進(jìn)一步擴(kuò)張的一個(gè)主要原因。

　　在80多年的核電中，已經(jīng)建造了450多個(gè)商業(yè)反應(yīng)堆，許多實(shí)驗(yàn)站和數(shù)以萬計(jì)的核彈頭，積累了大量不同程度的廢物。

　　根據(jù)世界核協(xié)會(WNA)的數(shù)據(jù)，根據(jù)國家對廢物進(jìn)行分類的方式，只有約0.2-3%的廢物是高放廢物，這是一個(gè)促進(jìn)核電的倫敦工業(yè)集團(tuán)。

　　這大部分來自民用反應(yīng)堆燃料，這是地球上已知的一些最危險(xiǎn)的物質(zhì)，幾十萬年來一直保持放射性。它需要無限制地冷卻和屏蔽，并且含有與核能發(fā)電有關(guān)的95%的放射性。

　　另外7%左右的體積稱為中間廢物，由反應(yīng)堆組分和來自反應(yīng)堆堆芯的石墨等物質(zhì)組成。這也是非常危險(xiǎn)的，但它可以存儲在特殊的罐中，因?yàn)樗粫a(chǎn)生太多熱量。

　　其余部分由大量所謂的低水平和極低水平的廢物組成。這包括廢金屬，紙張，塑料，建筑材料以及參與核設(shè)施運(yùn)行和拆除的所有其他放射性物質(zhì)。

　　大家普遍認(rèn)為，在西方14個(gè)國家，約有22,000立方米的固體高放廢物在臨時(shí)儲存中積累但未被處置(轉(zhuǎn)移到永久儲存)，中國，俄羅斯和軍用站的數(shù)量不明。

　　還儲存了460,000立方米的中間廢物，以及約350萬立方米的低放廢物。WNA表示，每年通過運(yùn)行民用反應(yīng)堆產(chǎn)生約34,000立方米的新高放廢物和中間廢物。

　　根據(jù)美國政府問責(zé)局的數(shù)據(jù)，美國擁有59座核電站，其中包括97座工作的民用反應(yīng)堆，每年每年產(chǎn)生至少幾噸高放廢物，其中有大約9萬噸高放廢物等待永久處置。

　　雖然由于測量和報(bào)告數(shù)量的差異以及一些庫存保密而無法提出全球總量，但其他國家也存在大量廢物。

　　很多想法

　　在核電初期，幾乎沒有考慮任何形式的浪費(fèi)。除其他外，英國，美國和俄羅斯當(dāng)局在海上或河流中傾倒核廢料 - 包括超過15萬噸的低放廢物。從那時(shí)起，數(shù)十億人一直在努力確定如何最好地減少產(chǎn)生的數(shù)量，然后將其存儲在永恒的時(shí)間。

　　許多想法已被調(diào)查，但大多數(shù)被拒絕為不切實(shí)際，太昂貴或生態(tài)上不可接受。它們包括：將它射入太空 ; 在合成巖石中隔離它 ; 把它埋在冰蓋里 ; 將它傾倒在世界上最孤立的島嶼上 ; 并把它扔到世界上最深的海洋戰(zhàn)壕的底部。

　　還提出了深達(dá)5000米的垂直鉆孔，一些科學(xué)家認(rèn)為這種選擇很有前途。但是有人懷疑，因?yàn)閺拇怪便@孔中回收廢物幾乎是不可能的。

　　兩項(xiàng)科學(xué)發(fā)展令核科學(xué)家興奮不已。一個(gè)是建造新一代先進(jìn)的快中子反應(yīng)堆，它將使用高放廢物作為燃料。這個(gè)緩慢出現(xiàn)的“第四代”核電計(jì)劃被業(yè)界稱為更安全，更高效。但即使這些反應(yīng)堆能夠降低廢物造成的危害程度，它們也無法完全解決問題。

　　“這些新反應(yīng)堆仍然需要一個(gè)廢物處理庫，可能與當(dāng)前常規(guī)反應(yīng)堆產(chǎn)生的廢物存儲庫一樣大，”喬治華盛頓大學(xué)國際科學(xué)與技術(shù)政策研究所所長Allison MacFarlane表示。 2012 - 14年美國核監(jiān)管委員會主席。

　　另一種可以減少浪費(fèi)的技術(shù)，即嬗變，旨在通過使用激光改變危險(xiǎn)廢物的成分來減少放射性毒性。它已經(jīng)在英國，美國，瑞典和其他地方進(jìn)行了數(shù)十年的調(diào)查，但沒有取得很大的成功。

　　但是這個(gè)想法在2018年12月得到了法國諾貝爾獎得主物理學(xué)家杰拉德·穆魯?shù)膯l(fā)，他在接受演講時(shí)表示激光束比太陽表面亮幾百萬倍，爆發(fā)百萬分之十億分之一秒。有可能中和核廢料，將其半衰期縮短到幾年，放射性很小。

　　“核能可能是未來的最佳候選者，但我們?nèi)匀涣粝铝嗽S多危險(xiǎn)的垃圾。這個(gè)想法是將這種核廢料轉(zhuǎn)化為沒有放射性問題的新形式的原子。你要做的就是改變原子核的構(gòu)成，“他在講座中說。

　　但Mourou承認(rèn)，可能需要數(shù)十年時(shí)間才能采用這種“極輕”解決方案來銷毀工業(yè)規(guī)模的核廢料。

　　'沒有可靠的方法'

　　經(jīng)過幾十年的民用核能和數(shù)十億用于研究不同地質(zhì)場所和最佳處理廢物的方法，問題既是技術(shù)問題又是政治問題，政府和工業(yè)界的共識是深層埋葬是最好的解決方案 - 至少對于時(shí)刻。

　　然而，到目前為止，還沒有一個(gè)國家能夠建立一個(gè)深層高級垃圾處理庫。

　　“雖然幾乎每個(gè)核國家原則上都計(jì)劃最終埋葬最放射性廢物，但只有少數(shù)幾個(gè)國家取得了任何進(jìn)展，世界上沒有任何地方經(jīng)營一個(gè)授權(quán)的地點(diǎn)，用于最高放射性的深層地質(zhì)處置。浪費(fèi)，“核電力遺產(chǎn)的作者，放射性廢物管理委員會的前成員安德魯·鮑威斯說，他建立了英國政府關(guān)于如何以及在何處儲存核廢料的建議。

　　“目前沒有任何選擇能夠證明廢物將在數(shù)十年到數(shù)十萬年之間與環(huán)境隔離。沒有可靠的方法來警告后代關(guān)于核廢料堆的存在，“他說。

　　“核遺產(chǎn)延伸到遙遠(yuǎn)的未來; 它會對環(huán)境和人類健康構(gòu)成威脅，這段時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的理解范圍。放射性廢物是該行業(yè)的致命弱點(diǎn)，“Blowers說。

　　美國最接近一個(gè)深度存儲庫。新墨西哥州的廢物隔離試驗(yàn)工廠是一個(gè)655米深的綜合設(shè)施，用于處理“超鈾”廢物，或長壽命的中間廢物，主要來自軍事炸彈制造。

　　然而，根據(jù)法律規(guī)定，所有美國高級核廢料必須運(yùn)往內(nèi)華達(dá)州的尤卡山，自1987年以來，它一直是拉斯維加斯西北90英里處的指定深層地質(zhì)處置庫。

　　但該網(wǎng)站遭遇了持續(xù)的法律，監(jiān)管和憲法挑戰(zhàn)，因?yàn)樗淮_定為潛在的合適存儲庫，因此成為一種政治性的溜溜球。它受到西肖肖尼人，內(nèi)華達(dá)州和其他人的強(qiáng)烈反對。

　　在尤卡山(Yucca Mountain)發(fā)掘了一條巨大的隧道，但從未獲得許可證，該地點(diǎn)現(xiàn)在基本上被廢棄了 - 令聯(lián)邦政府和核工業(yè)感到沮喪，因?yàn)閺南M(fèi)者賬單征稅到已經(jīng)籌集了超過410億美元(340億英鎊)。支付儲存庫的費(fèi)用，并且必須在其臨時(shí)核廢料儲存地點(diǎn)支付高昂的安全費(fèi)用。

　　“我們需要一個(gè)高級別的存儲庫。我們現(xiàn)在在美國大約121個(gè)地點(diǎn)都在浪費(fèi)，“核能研究所聯(lián)邦計(jì)劃主任貝克埃爾莫爾說。

　　“這使納稅人每年花費(fèi)800美元。我們有97個(gè)[核]工廠運(yùn)營，廢物量只會增長。我們不允許科學(xué)在這里發(fā)揮作用。政府的核廢料基金有410億美元，尤卡山的科學(xué)合理。我們想要一個(gè)決定。我們需要不止一個(gè)存儲庫。“

　　他得到了美國能源部長里克佩里的支持。他在2017年6月的參議院聽證會上表示，“我們有道德和國家安全義務(wù)，需要提出長期解決方案，找到最安全的資源庫......我們再也無法將這些資源投入使用了。”

　　痛苦地慢

　　在大多數(shù)國家，政治和社區(qū)對計(jì)劃的反對使得進(jìn)展緩慢。在英國，政府向社區(qū)提供資金，但無法說服任何地方當(dāng)局擁有永久的深層存儲庫。法國和德國的大規(guī)模抗議活動助長了綠黨的政治崛起，無限期地延遲或停止了對擬議的儲存庫的工作。

　　只有芬蘭即將完成高級廢物的深層存儲。5月，工作開始在一個(gè)“封裝”工廠，廢物將被裝在銅罐內(nèi)，將被轉(zhuǎn)移到400到450米深的地下隧道。但是對于罐的長期安全性存在疑問。

　　“這個(gè)問題難以解決，” 核咨詢集團(tuán)創(chuàng)始人保羅多夫曼說，該集團(tuán)由大約120名國際學(xué)者和輻射廢物，核政策和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的獨(dú)立專家組成。

　　“痛苦的現(xiàn)實(shí)是，沒有科學(xué)證明的方法來處理高級和中級廢物的存在問題。一些國家建立了存儲庫，有些國家計(jì)劃存儲庫。

　　“但鑒于巨大的技術(shù)不確定性，如果在未來幾千年內(nèi)進(jìn)行處置并且地下出現(xiàn)任何問題，那么后代將面臨嚴(yán)重的污染。”

　　許多人現(xiàn)在懷疑是否會找到令人滿意的最終存儲庫。

　　“管理核遺產(chǎn)不僅僅是一個(gè)技術(shù)問題，而是一個(gè)社會問題，”Blowers說。

　　“事實(shí)是，無論做出什么努力來埋葬和忘記它，它都不會消失。在可預(yù)見的未來，未來是[核電廠]已經(jīng)就地安全可靠的存儲。從長遠(yuǎn)來看，更好的選擇可能會實(shí)現(xiàn)。

　　“考慮到所涉及的時(shí)間尺度，沒有必要趕時(shí)間。社會可以而且應(yīng)該花時(shí)間處理其核遺產(chǎn)。”

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