核反应堆建不易,拆更难
Matthew L. Wald
美国缅因州的Wiscasset镇,Judy Foss在镇政府一间整洁明亮的办公室的一角面对镇文书,正在鼓吹一项土地开发计划。这是一块面积为332公顷的工业用地,她计划尽快开发利用。这块地交通便利,通公路、铁路和驳船航道,有充足的工业冷却用水,并且架设了高压电网。此外,这里距机场只有1.6千米,而且当地政府稳定,居民友好。
不过存在一个问题,就是这里有放射性废料,其中一部分将一直存放到2023年,甚至可能更久。
这块地位于波特兰东北64千米处,是Maine Yankee核电站所在地。这是美国建造的第一批大型商用核电站之一,同时也是第一批要关闭和拆除的核电站之一。核电站的退役是一项非常乏味而复杂的工作,在它们建造之初,人们并没有充分考虑到这个问题。
Foss是一名顾问,她应邀前来帮助寻找一个能利用该核电站地皮的方案。同几乎所有其他核电站一样Maine Yankee是当地的经济支柱。从l972年一直到1996年,在运营期间,它提供了Wiscasset地区90%的财产税以及绝大部分高收入工作。因此,这些核电站对当地社会十分重要,作为核电站退役计划的先行者Maine Yankee尤其担负着重振核电工业的重任。实施退役计划不需要开发新的技术,但是,公众和决策者需要考虑一些技术问题,包括需要完成多少工程施工,以及达到什么样的清洁程度才算足够等等(与其他国家严重依赖核电不同,美国的核电搞得较早,因此美国的核电站退役计划也先行一步)。
美国共修建了l23座大型商用核动力反应堆,其中103座仍在运营。一些运营公司曾经讨论过修建新反应堆的问题,但这个想法立即引起了全美的广泛关注[参见本刊2002年第4期《下一代核电站》一文]。如果核电工业还没有停滞的话(这一点有争议,因为自1973年以来,除了后来被取消的之外,还
没有任何人下定单建造新的核电站),在建造新的核电站之前,必须克服的障碍之一便是如何成功地让一些老化的核电站退役。核电工业必须设法向公众证明,那些核电站占用的土地,并不会因为建过核电站而永久废弃,它们仍然可以重新成为清洁的绿色土地,从而开发出其他用途。
拆除核污染源
实际上核电站的“退役”并不是要销毁核物质,而是将它们从一个地方转移到另一个地方。Maine Yankee核电站要转移的垃圾达1.06亿千克,其中0.68亿千克是混凝土,而且一半多的垃圾(0.59亿千克)具有放射性。与最初的老核电站相比,新核电站的发电能力要高出50%,而垃圾量也要多得多。
曾经有计划,要大幅削减需要转移的核电站垃圾量。核电站业主最初的想法是,将垃圾中的混凝土粉碎,倒入建筑物的地基中,然后再浇铸更多的混凝土构成整体结构,但是当地法律禁止在经过全州范围的全民公决之前将核垃圾掩埋(美国核监管委员会仍然认为这种现场掩埋方法是一种有效的解决
方案,但至今为止,还没有一家民用核设施曾经这样做)。因此,核电站实际上正在小心地进行拆除,进展非常缓慢,每周只能运走一列车的垃圾。这同时也证明了核电站退役计划的缺陷以及拆除工作的散漫。
在Wiscasset镇南部海岸的一个半岛上,输电铁塔上筑满了苍鹭的巢,巨大的拆迁机器已经拆下了非核建筑物,并将混凝土和金属垃圾装入车厢。敞篷车不断地将这些垃圾运往南卡莱纳州或犹他州的核废料场,或者运往纽约州尼亚加拉郡的非核建筑垃圾掩埋场。
现在,整个核电站就像中学生物实验里一只正在解剖的青蛙。在参观过程中我们发现,破烂不堪的核电站边缘是巨大的圆顶防护外壳,圆顶下面是涡轮机房,在这里,核能加热产生的蒸汽转化为发电机的力矩,利用核反应堆进行发电的整个过程一览无余。从圆顶防护外壳中伸出三条巨大的输送管
道,每条都有地下供水总管那么粗,它们负责将温度高达摄氏280度的蒸汽传送给涡轮机,传送压强超过每平方厘米70千克。每条管道下面还各安装有一条更大的导管,负责将水重新送回进行再次加热。在核电站运行过程中,任何放射性污染迹象以及温度或流量的任何变化都将得到严密的监控,但现在所有这些都暴露在微风中,等待被拆解和装入敞篷车运走。
圆顶防护外壳的拆除是一项非常艰巨的挑战。这是一个非常典型的用于大型核电站的防护外壳,足可以容纳一个中学体育馆,底部厚度1.2米,顶部厚度逐渐减少到0.6米,里面有一个同心钢筋结构层进行加固,整个重量约28100吨。
为了将核反应堆的主要部件从圆顶防护外壳中取出来,工人们使用了金刚石锯。防护壳外表面所使用的混凝土拥有与高速公路相同的纹理结构,但将外层混凝土切割成块并运走后,其表面就像喷漆的咖啡桌一样光亮。该项目的主要负责人J. Meisner说:“切割核反应堆安全防护系统的头几刀非常
难,一旦切开,就不能恢复了。”圆顶防护外壳有一个外表粗糙的胶合板门,根据设计,它能够在每平方厘米3.5千克的高压下仍然保持气密状态,并由一把挂锁紧紧锁住,但此时,这扇门已岌岌可危,正等待着被拆除的命运。
虽然有违直觉,但至今为止,拆除过程中最为轻松的工作之一是取出核反应堆的主要部件,如反应堆容器以及位于核电站心脏的三台蒸汽发生器。它们被完整地取了出来,反应堆容器实际上是一个巨大的碳钢容器,里面有一层不锈钢内衬。用喷射水流和切割刀具对它的内部构件——一个容纳反应
堆芯并利用其蛇线轨迹引导水流的金属框架容器——进行分割。这些工作都是通过遥控在水下完成的(需要说明的是,美国核电工业所建造的第一批大型核电站并没有运行到足够的使用年限便被关闭;切割巨大的金属部件的技术是由法国公司Framatome ANP提供的)。
然后,将核反应堆芯填满水泥(行业术语叫“灌浆”),以此来防止在未来几个世纪里核反应堆芯部件出现松动。最后,反应堆容器被吊出水面,准备用船运往位于南卡莱罗纳州巴恩韦尔的低放射性核废料场。放射性更低的废料则运往犹他州克莱夫镇一个叫Envirocare的地方,那里在盐湖城以西大约85千米处。第三个核废料存放地是位于华盛顿州中南部的汉福德联邦核废料储存所,它允许存放核电站退役所产生的一些核废料。将这些核废料集中储存的环境效益是,便于进行防护和监控,减少环境威胁。
核反应堆容器的内部构件将最终与反应堆燃料(封装在铅笔粗细的燃料棒内的铀块)一起储存。理论上最终储存地点应是内华达州南部的尤卡山脉,美国能源部正计划在那里建造一个核废料储存库。但不管怎样,这些反应堆内部构件都将被装入四个巨大的钢筋水泥结构的容器内,与其他60个装满废弃的反应堆燃料芯块的钢筋水泥容器一同储存起来。
这个核废料储存设施占地2.43公顷,构成一个新的独立废弃核燃料储存设施(ISFSI)。ISFSI已经成为新近进入美国核词典的首字母缩略词之一。与此同时,在美国各地的核电站周围,也纷纷建起了许多类似的核燃料储存设施。Maine Yankee的核燃料储存设施包括一个5.5米高的密封罐,周围是土制护墙,还有一道电子防护篱笆,以及闭路摄像机和坚固的保护建筑。如果美国能源部坚持按其最新计划,最终完成尤卡山脉储存设施的建造,并开始接收废弃核燃料的话,这无疑将是一件非常好的事情。Maine Yankee核电站的这个废弃核燃料储存设施可供使用20年,但预计使用寿命将更长。实际上,美国核监管委员会拒绝为这些核废料储存容器提供无限期保障,虽然除了海平面上升以及可能发生恐怖主义活动外,还不知道有哪些因素会使储存容器在未来100年或更长的时间里变得不安全。批评人士称这些储存容器容易受到攻击。有人建议将它们放到圆顶防护外壳内,但核电站的业主马上反驳说,圆顶防护外壳太小了,无法容纳这些储存容器。核专家认为,这些密封容器是很难打开的,同时,容器内的温度足够低,不需要任何机械冷却,而容器内的核废料也不会呈烟雾状大范围扩散。核监管委员会称,他们相信这些核废料储存容器是安全的,但是,2002年9月,该委员会又针对这些储存容器制定了新的安全规定,但内容保密,外人不得而知。
怎样才算“干净”?
废弃的核燃料是一个显而易见的问题,但核电站的其余大部分则更显得微妙。技术人员进行了14300次检测,在一半多的地方他们预期不会发现任何核污染。而另一方面,某些部分则很少进行检测,如反应堆冷却系统、紧急堆芯冷却系统以及化学容量和控制系统,这些部分通常被认为是有污染的。其中部分采样工作,是由一辆检测车以低于8千米的时速在这个区域行驶完成的。许多样品被送往场外的实验室,以进行敏感的分析检测,效果要比采用Geiger-Mueller检测器更好。
缅因州及美国联邦法规所允许的辐射残留量非常低,核电站管理人员认为,他们必须首先决定正常本底是多少,不然的话,他们可能将不得不去清除那些核电站建造之前本身就存在的放射性核物质(本底辐射的一个主要来源是大气层核试验所产生的放射性微尘,主要是铯137)。因此,他们前往Maine Yankee的业主之一,位于缅因州奥古斯塔市的中央缅因电力公司(Central Maine Power Company)的总部,对上了漆以及未上漆的水泥、瓷砖以及沥青的放射活性进行取样。
在试图排除天然本底辐射来源影响的同时,核电站管理人员也要寻找非天然的放射性来源。作为与当地一个环保组织“海岸之友”(Friends of the Coast)签署的合作协议的一部分,他们邀请核电站以前的工作人员重返Maine Yankee核电站,讨论那些曾经倾倒或泄漏核废料的地点。美国审计总局(GAO)(美国国会下属的调查机构)将此列为有利于推动核电站迅速退役的因素之一。
像Maine Yankee这样的压水反应堆,虽然所使用的放射性材料配备有多层防护,但它们常常还是会在一些出乎意料的地方泄漏或出现。Maine Yankee核电站就曾在雇员运动的棒球场上发现过钴60(核电站退役计划管理人员认为,这是核电站附近的积雪带过来的)。
核动力反应堆会产生两种放射性废料,其中最主要的是核裂变产物。核电站运营期间,铀裂解过程中释放出的辐射非常低,技术人员在操作原铀燃料时只需戴上棉手套即可,但是铀裂解成为l0多种主要的碎片,后者再衰变为其他物质。这些碎片,以及许多的衰变产物,都是非常不稳定的。它们极
易以γ射线、α或β粒子、甚或以γ射线与一种粒子并发的形式释放出能量,以恢复平衡状态。核燃料最初的形式只是包裹在金属管内并浸泡在普通水中的陶瓷芯块。而在运行过程中,陶瓷会破碎;包括Maine Yankee在内的数家核电站,出现过金属管泄漏,裂变产物进入了冷却水中。许多这类放射性微粒会在反应堆容器的内表面或管道上“渗出”。
为了处理这些裂变产物,核电站的技术人员用化学物质冲洗管道,将初级冷却回路的放射性降低到五分之一。对于表面受污染的混凝土,工人们则进行刮擦,或炸去表层的1/4到1/2英寸;粉尘则经过高效微粒气流(HEPA)过滤系统抽吸排走。
即使这些管道或燃料永远不会泄漏,还可能会发生另一种污染:活化产物,也就是说,原子受到铀裂变产生的中子的撞击,在吸收中子后,变得不稳定,或具有放射性,而不发生裂变。技术人员曾经在0.6米厚的混凝土以下发现了存在活化产物的证据。经过多年的运营,反应堆内部构件长期受中子辐射穿透,必须作为高放射性核废料处理。
按照美国核监管委员会提供的报告,除核燃料外,一种最为主要的活性产物以及主要的放射性来源是钴60。钴60是由中子与钴59或镍之间相互反应产生的,钴59和镍均是多种金属合金的必要成分。钴60在核废料储存方面存在有利之处:它的半衰期,即其半数的物质释放出粒子和Y射线,同时自身蜕变为无放射性的镍60的时间,仅为5.27年。从理论上来讲,人们只需要花时间等待,21年后,l5/16的钴60就会自然消失。
但在Maine Yankee和许多其他核电站,对钴60都采取了加速处理措施。原因之一是,成本会随着时间而增长。另外一个原因是,核项目的特点决定了业主担心多变的法规。法规的变更,是核电厂建造过程中发生延误的主要原因,同时也会导致拆除核电站的延误。另外是否会有低放射性核废料储存库可供使用也是一个相关的问题。如果目前美国境内正在使用的3个核废料储存库中,有一个或多个关闭,而又不能建造足够的新储存库,核废料的储存成本就会直线上升,或者可能根本就无法处理核废料。目前,核废料的储存处理成本已达到每立方米21,500美元。
事实上,自从Maine Yankee核电站关闭以来,相关法规已经发生了变化,要求更严格了。l997年,美国核监管委员会制定了无限制放射性废料释放标准,但新规定对此更苛严。
核监管委员会的标准是放射性要“低到有理由达到”的水平,但对于易受伤害群体中的一般人员,一年所接受的额外辐射(超出当地本底辐射的部分)不得超过25毫雷姆。美国环保署曾根据百万分之一的额外癌症发生率,对化学污染地区制定了一个严格的标准。该标准为15毫雷姆/年,而地下水的标准则是不得超过4毫雷姆/年。
毫雷姆(millirem)是一个不太好理解的单位。它并不是一个直接反映辐射的单位,而是一个表示生物损伤的单位。雷姆是从伦琴衍化而来的,伦琴是一个测量Y射线致电离功率的单位。但是,3种主要的辐射类型(α,β和γ辐射)的生物学效能是各不相同的,雷姆(rem)是“roentgen equivalent man”(伦琴当量人)的首字母缩写,它反映了3种辐射的组合效能。
美国核监管委员会声称,它的标准可以起到充分的保护作用。目前,它的标准便是美国联邦政府的标准,但标准的实用性也正在迅速降低。这是因为,各州作为健康与安全政策的最终决定者,正在积级介入。2000年,缅因州议会将此标准严格到10毫雷姆,同时地下水的放射性不得超过4毫雷姆。马萨诸塞州、纽约州以及新泽西州也有类似的举措,尽管迄今为止,后面两个州还没有退役停产的核反应堆。
这个数字是个关键性的参数,这是因为,随着标准越来越严格,核废料的清除工作会越来越复杂。但对于辐射问题,可以这样说,标准再严都不过分。
有人认为,缅因州的法律开了个不好的先例。核电工业协会的专业机构——核能研究院的资深副总裁S. Fertel说:“我们应该做的,是本着充分的科学依据,基于保护健康和安全的目的制定核废料的清除标准。缅因州制定的标准过于严格,远不能达到这个目的,这对社会资源的充分利用是不利的。”
D. Werner在克林顿政府期间,曾经担任美国能源部长期代管事务主管。他注意到,关于核废料清除标准争议颇多。他解释道:“这是一个充满理论家的社会。一方面,有人会说,‘这些核废料经处理后,安全得可以放在自家的麦地里’,而另一些人却说,‘它会杀了我的孩子’,或者至少是‘我们的投资人会感到不安’。对于有核废料的地方,四周总是笼罩着不祥的气氛。人们的反应总是情感多于理智。如果人们对天然气管道或是电缆线也有这种反应,那就糟糕了。”
W. O'Connell是Wiscasset镇的临时行政长官,他做了一个不太技术性但却能更好地反映民众情绪的评价:“我认为,人们唯一可按受的标准是零辐射。”
有证据表明,实际上25毫雷姆与10毫雷姆在效果上是一样的:或者用一个技术术语来说,它们都相当于零辐射,但不幸的是,即使对于25毫雷姆,它所产生的影响在很大程度上也还是不为人所知。那种认为这一剂量对健康有影响的观念,实际上只是有关辐射暴露的一种非常重要但还未经证实的假设的一部分。许多化学品低于某一阈值就不会有危险,但人们认为辐射危害是没有阈值的。事实上,在草拟安全法规时所应用的数学模式,假定了某一暴露水平的增量,当集体剂量达10,000人雷姆时,无论是何种暴露方式,均会导致1-8例致命性癌症的发生。所谓的10,000人雷姆,可能是10,000个人,每人暴露在l雷姆的辐射剂量下;也可能是100,000个人,每人暴露在1/10雷姆的剂量下;还可能是100万个人,每人暴露在1/100雷姆剂量下。这和单一剂量形成显著的对比:在未经治疗的情况下,约350雷姆的剂量可使半数暴露于其中的人出现监管人员所称的“瞬间死亡”,这点与集体剂量所造成的“潜在癌症致命性”不同。
另一方面,卫生物理学家认为,迄今为止,还不能证实低于10雷姆的剂量会产生任何影响。除非一个人接受了数十雷姆的剂量,否则不会发生恶心和脱发等急性反应。
另外还有一些其他的判定标准。例如,美国联邦政府估算,平均每个美国人对各种来源包括宇宙射线、氡气以及医疗X射线的年度剂量,约为360毫雷姆。这意味着,源自退役停用的核反应堆的25毫雷姆的剂量,近似干每年增加了一个月的辐射剂量。Wiscasset镇的海拔相当干海平面,这里的居民所受到的额外辐射增量,与搬到海拔l580米的丹佛所受到的辐射增量大体相同。这是因为丹佛的海拔高,大气对宇宙射线的防护要少(在为某一人类活动制定辐射暴露限值时,之所以要用附加剂量而不用总剂量表示,天然本底辐射的差异是主要原因之一。否则,一项严格的标准有可能会使居住在丹佛成为不合法的事情)。美国洛斯阿拉莫斯国家实验室估计,海平面的宇宙射线为一年25至30毫雷姆,而在海拔2700米的地方,宇宙射线为一年90毫雷姆。
相对于来自退役停用的核反应堆25毫雷姆的最大剂量,正在运转中的核电站被允许的最大剂量是,附近居民的年暴露量达到100毫雷姆,尽管事实上的暴露量要远低于此。在核电站内工作的工人的年暴露量被限定在5雷姆。虽然核电站运营方制定的目标是每年最多2雷姆,但大多数雇员的年暴露量要远低于此标准。
此外,为了降低核电站拆除过程中的公众暴露,提高了工人的暴露剂量。Maine Yankee核项目对于工人暴露量有一个“预算”,在工作期间局部放射性为1115人雷姆。与此相比,该反应堆最后一次停机补充燃料的当年,其暴露量为440人雷姆。
尽管25毫雷姆这个标准看起来很低,但实际上一般人很难接受到这么多的辐射。美国核监管委员会认为,最有可能接受这一剂量的人,是在当地种植粮食并在受污染最严重的地点钻井汲水以灌溉庄稼的农民。
但是,对于土地二次开发顾问Foss而言,这块地作为工业不动产用地极有价值,而如果仅仅用于税收极低的农业就太可惜了。事实上,缅因州很少有人自耕自食。这里的工人,每天在核电站工作8小时,每年工作250天,他们的粮食供应来自外地,饮用的是城镇自来水,不太可能再有任何附加的辐射剂量,很可能比一名坐飞机穿越极地的乘客所接受的附加辐射还要少。无限制释放的指导原则仍然是,这块地皮应适用于任何可能的用途。
但是,这个标准太严格了,对标准的符合情况的检测已经成为一个技术问题。Maine Yankee核电站公共和政府事务部门主管T. Howes说:“你无法对它做实际测量,只能进行模拟。”辐射量通常按每小时的能量辐射来计量。在以毫雷姆或千分之一雷姆为单位确定一年的能量辐射量时,需要以毫雷姆为单位测量每小时的辐射量。
使情况更为复杂的是,各个同位素持续的时间各不相同。例如,在核电站关闭时,最主要的放射源是钴60,半衰期为5年。随后,铯l37将成为主要的放射源,半衰期为30.2年。最终剩余的放射源将是各种微量的同位素,半衰期可能会是数百年甚至上万年。
在压水反应堆的设计中,反应堆将水加热,然后这些水流经一个热交换器,即所谓蒸汽发生器。反应堆内的水会流经上千个薄壁金属管。这些金属管外无放射性的清洁水被加热沸腾生成蒸汽,蒸汽流向涡轮机。这样的设计能够使放射性水持续在反应堆内循环流动,而不会进入涡轮机室(除非蒸汽发生器发生泄漏。这种事件在Mame Yankee核电站以及其他核电站都曾发生过)。
拆除费用由谁出?
核电站的管理人员不厌其烦地宣称,为满足缅因州规定的严格标准,将不得不为核电站的拆除额外支付巨额费用,似乎这样做会令他们感到非常不舒服。但美国审计总局称,Maine Yankee核电站估计需要支付的额外费用是2,500万至3,000万美元。2002年1月,Maine Yankee核电站预计的总退役成本为6.35亿美元。低放射性垃圾的掩埋费用是8,150万美元,另外还有2,680万美元的装运费用。其他核电站退役的成本费用也应在同一水平上。与20世纪60年代和70年代建造这些核电站的成本相比,这笔费用确实十分巨大。
根据美国电力研究院的计算,对于一座运营年限为40年的核电站来说,其退役拆除成本分摊到这40年里核电站的总发电量,是每度电增加0.2美分。现在消费者用电一般是每度8至9美分,按消费者的标准来看,0.2美分算不了什么,但对于要决定建造什么样的电站的公司来说,这个数字却意义重大。
核电站的退役成本并不一定是最重要的,因为这是一项社会公益事业。唯一的问题就是如何平衡两代人的支付问题:公用事业公司是从现有用户中收取足够的费用,来支付核电站的退役开支呢?还是需要向未来的人们收取费用呢?可是未来的人们也许并没有享受到核电站产生的效益,因为那时他们还没有出生。
现在,核电站不断地更换业主,但必有一个业主是最后的。在2001年12月提交的一份报告中,美国审计总局抱怨说,对于那些购买核电站的单位的财务资格问题,核监管委员会并没有给予足够的重视。美国核监管委员会则回答说,他们十分重视这些单位的财务资格问题,尽管有些核电站业主并没
有获得它们颁发的运营执照,这种情况与当初核电站的建造者曾经面临的情况一样。显然,目前的财务状况已经大为改观。现在这些核电站的业主之一是安然公司,在它收购波特兰通用电气公司(一家俄勒冈州公用事业公司)时,便获得了已经关闭的TrOjan反应堆的多数股权。
最终,对于Maine Yankee核电站来说,钱并不是问题,因为美国联邦能源管理委员会(FERC)允许业主要求电站先前的用户付费。
对于许多核电站来说,现在很难说清核电站何时关闭。因为这涉及到另外一个影响这些日益老化的反应堆命运的问题。最初这些核电站得到的是40年的营业执照,自施工许可证发放之日开始起算。有些核电站的建造进展十分缓慢,后来美国核监管委员会又同意调整执照的有效期,从核电站实际投入运营之日起算,然后又提供20年的执照延期。现在看来,103座核电站中的大部分都申请了延期。
现在老反应堆的经济寿命还不明确。它们就像几辆老轿车,还值得更换新的润滑油,却不值得更换新的传动装置。Maine Yankee核电站的退役是因为它的布线以及蒸汽发生器的问题越来越明显。Maine Yankee的姊妹核电站,位于马萨诸塞州的Yankee Rowe核电站的反应堆容器也出现了脆变问题。这个问题是由于长期的中子轰击造成的,它使核反应堆极易受到热冲击的破坏,也就是说,当应急堆芯冷却系统在冷水中停机的话,核反应堆有可能会破裂。目前还不清楚Yankee Rowe核电站反应堆容器的脆变程度,但与Maine Yankee核电站一样,该核电站的业主也是由多家公用事业公司组成的集团,他们认为现在不值得花钱确定其脆变程度。
即使那些已经获得20年延期的核电站,也有可能不会运行到运营执照的最后一天。在过去几年中,为使核电站保持持续运转所进行的设备改造投资,将不得不在相当短的时间内收回其投资成本。
核电站的退出程度也不十分明确。除将核电站用地彻底恢复到清洁的绿色土地状态之外,还有一些较为折衷的选择方案。例如,当北部诸州电力公司(Northern States Power)关闭位于南达科他州苏福尔斯城的探索者(Pathfinder)核反应堆时(这是美国早期建造的核电站,其规模不到Mame Yankee核电站的十分之一),它安装了一个传统式锅炉来驱动涡轮机发电,这个锅炉最初使用煤作燃料,后来改用天然气。
科罗拉多州的公用事业公司在关闭圣弗林堡核反应堆时也采取了同样措施,安装了几组天然气涡轮机,利用其废热产生蒸汽来推动以前用核能推动的涡轮机。这两个核反应堆的退役处理,只是拆除了它们原来的核部件。
此外,纽约州的IndianPoint 1核电站,康涅狄格州的Millstone 1核电站,伊利诺斯州的Dresden 1核电站,宾夕法尼亚州的Peach Bottom 1核电站以及其他核电站,都与仍在运营的其他反应堆相毗邻,因此只是取出它们的核燃料,将其关闭并留在原地,待到以后再进行退役拆除。宾夕法尼亚州哈里斯堡附近的三里岛一2核反应堆也是这样处理。这座核反应堆曾在1979年发生了堆芯熔化事故。不过,Maine Yankee并不是唯一一个彻底清除放射性污染的反应堆。Yankee Rowe和Connecticut Yankee也在进行着同样的清除过程。位于纽约市长岛的Shoreham核反应堆只运营了几天便被关闭并且清理,但现在仍然矗立着许多建筑。
还有一个不确定性因素是,到底有多少核废料需要进行处理。美国核监管委员会在2002年11月宣布,它将制定一项有关受污染的金属的回收再利用政策。支持者称,有轻微放射性的金属完全可以当作混凝土内的钢筋使用。但同时也有人担心,这些金属会不会用于儿童的牙箍或裤子的金属拉链。在20世纪90年代中期,美国能源部曾经试图回收核电站清理后的镍以及其他金属,但由于引起了公众的愤怒和强烈抗议,2000年不得不取消了这个回收计划。
核电站退役的最终成本,将部分取决于业界还需要等多久,才能使高放射性核燃料处理问题一劳永逸地解决。在此之前,缅因州无积雪的海岸线上将一直矗立着一片混凝土建筑。那里的废弃核燃料储存设施中,每个储存容器都会产生17千瓦的能量,相当于十几个手持式吹风机的功率。储存容器内
部是由24个孔组成的网格状结构(每个网孔都足以容纳3.6米的核燃料构件),这些容器将被吸干并包裹焊封在6.35厘米厚的钢板内,然后放到厚达72.4厘米的混凝土贮仓中。这些混凝土贮仓静静地矗立着,如同工业时代的巨石柱一般,建造者热切希望大家都能记住它们的用途。储存容器的填装工作已经于2002年8月开始,将于2003年完成。这项工作完成后,工人便可以将废燃料池拆除,这将是这座老核电站剩下的最后一个工作系统。
在有关缅因州核电站退役的争论中,反对派人士要求实施困难而昂贵的退役过程,逼得核电站的业主喘不过气来,但核电站业主已经充分证明,从技术上讲,这并非高不可攀。
尤其是核电站的退役标准已经证明是对不确定性的一种反应。公众心中越来越担心的是微量辐射的影响,但是该核电站(以及美国其他的核电站)在退役清理后,其放射性标准都将达到低于规定的暴露辐射剂量的水平,而无论未来对这种微量辐射影响的结论如何。
[马永强/译 曾少立/校]
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