自我国核电建设稳妥恢复以来，随着核电机组的陆续建成和投运，乏燃料产生量和累积量将越来越多。目前，国际上对乏燃料的管理有两种模式：一种是一次通过，以美国为代表。另一种是再循环，以法国为代表。同法国一样，我国实行核燃料循环政策，坚持乏燃料后处理，并于2010年设立了乏燃料处理处置基金。但随着乏燃料在堆贮存水池的逐渐满容，乏燃料运输能力不足、贮存设施短缺、后处理能力滞后，成为我国核燃料循环后端面临的重大现实问题。
2013年正值中法开展核能合作30周年。近期，中法核燃料循环后端技术研讨会在成都召开。该研讨会围绕核燃料循环后端领域，就乏燃料后处理工艺、后处理资金与经济性问题、后处理厂址选择、干式贮存的必要性、MOX燃料的制造与应用、乏燃料贮存与运输，以及高放废物地质处置地下实验室等内容进行了专题报告，与会代表就报告中提到的观点、结论与关切的问题展开了积极交流和探讨。
现结合会议议题及内容，梳理、分析我国核燃料循环后端领域当前存在的主要问题，并对核燃料循环后端发展进行探讨。
当前制约我国核燃料循环后端发展的若干问题
当前公路运输体系难以满足日增长的运输需求
截至2013年6月，我国大陆共17台核电机组投入商运，其中除秦山三期核电站两台重水堆机组产生的乏燃料不需要后处理，红沿河1号机组和宁德1号机组2013年投入运行，尚未产生乏燃料外，其他13台机组已累计产生乏燃料约2200tHM（表1）。据中核集团公司测算，到2020年，核电站卸出的乏燃料累积量将达到9000tHM左右（表2）。
目前，除大亚湾核电站约400tHM的乏燃料已运输到中核四○四有限公司乏燃料贮存水池外，其它核电站的乏燃料仍未外运。基于核电发展和乏燃料产生情况，从2016年起，乏燃料外运需求将快速增长。据中核集团公司测算，按照冷却5年外运计，到2020年，年需外运量将近800tHM，2025年将达千吨；按照冷却8年外运计，到2020年，年需外运量将近300tHM，到2025年也将达千吨。中广核集团也给出过相关测算，2016年前后，我国乏燃料年运输与离堆贮存量将是当前的6倍；2016年至2020年期间，我国乏燃料运输与离堆贮存总量将是2010年至2015年的6倍。可见，我国乏燃料运输压力将越来越大。
与欧洲乏燃料综合物流相比，我国只有公路运输方式。“乏燃料公路运输虽可满足到2015年的运输需求，但2016年后，乏燃料运输需求激增，还需增加新的运输容器并获得相应许可。2020年前后，单一的运输方式、年运输能力和运输容器技术限值都很难满足乏燃料大量运输的需求。”中核清原公司总经理助理李晓清道出了对我国乏燃料运输能力的担忧。
技术路线存在不确定性，贮运去向不明确
中核四○四乏燃料水池是目前能够接收核电站压水堆乏燃料组件的唯一设施。初期建设的500t核电站乏燃料贮存水池已接近饱和，正在扩建800t的贮存水池，设计对象为AFA3G乏燃料，田湾乏燃料为VVER，对此，当前的乏燃料离堆贮存尚未予以考虑。若扩建水池建成，乏燃料离堆总贮存能力为1300t，按照我国商用核电站的用量，也将在2018年满容。“从2016年开始，大亚湾核电站乏燃料的外运量将是现在的3至4倍。如果不能实现有效的运输和贮存，则会有停堆的风险。”研讨会上，中广核集团有关人员的发言给与会者敲响了警钟。核能行业协会理事长张华祝指出：“当务之急是乏燃料的中间贮存问题，而且是要建立分散式的。”这打破了乏燃料集中贮存，集中贮存设施与后处理厂同址的理念。而中广核人员所作的报告《我国实施干法贮存的必要性和可行性》也引发了大家对中间贮存技术路线的讨论和思考。
当前，乏燃料中间贮存能力不足，采用湿法还是干法与湿法相结合的中间贮存技术工艺，还没有确定。由于后处理厂址一直没确定，乏燃料贮运去向也不明确，采用集中贮存还是分散式贮存的空间布局有待研究。未来可能存在延长在堆贮存时间、堆间临时转移贮存、干法贮存、集中贮存与后处理并存等多种可能性。
后处理生产能力尚未形成，技术研发和能力建设滞后，后处理厂选址悬而未决
上世纪70年代，我国开始研究动力堆乏燃料后处理技术，自主设计和建造的乏燃料后处理中试厂（RPP）热调试成功，为大型乏燃料后处理厂的设计和建设提供了重要参考；200tHM/a后处理示范项目正在推进；《中法合作建设大型商业后处理-再循环工厂项目的合作意向书》正式签署，与AREVA的合同谈判工作正式启动，计划2030年左右建成800tHM/a的大型乏燃料后处理厂；已建成用于后处理工艺技术研究的核燃料后处理放化试验设施（CRARL）。
但总体来看，后处理技术研发和能力建设滞后。后处理技术相对落后，不能满足核电发展需要。我国唯一的乏燃料中试厂处于生产准备阶段，尚未形成后处理生产能力。800tHM/a商用后处理厂选址、技术方案、装备配套、工程进度、总造价等一系列问题尚不清晰，与后处理厂配套的乏燃料集中贮存设施也无法开工建设，直接影响到未来乏燃料贮运去向。在政策法规方面，《原子能法》久未出台，配套条例和部门规章缺失，乏燃料处理处置基金管理规定尚未发布，后端成本核算管理办法缺乏等。从长远来看，这些都将影响快堆的发展和MOX燃料在我国的使用。
MOX燃料、快堆与高放废物地质处置与国外先进水平尚有较大差距
据法方与会代表介绍：“法国生产的MOX燃料已超过1800吨，法国10%的核电来自MOX燃料。”可见，法国在MOX燃料方面已有着成熟的制造技术和实际应用经验。而我国目前在MOX燃料制造方面仍处于技术研发阶段。中国实验快堆已成功运行，但所需燃料依赖俄罗斯进口。值得肯定的是，国家对高放地质处置研究的投入不断加大，参加的单位增多，在处置库工程设计、预选区比选、地下实验室选址等方面也取得了丰硕的科研成果，但距离国际先进水平差距还很大。
推动核燃料循环后端发展的建议
做好核燃料后端顶层设计。当前，要统筹规划乏燃料运输、贮存、后处理，做好与核电发展相匹配的乏燃料处理处置能力建设规划，优先安排运输和中间贮存任务，为未来大型商用后处理厂的建设提供更多战略缓冲空间。就核燃料循环的具体路线图而言，尤其是先进后处理，先进核燃料循环，要建立明确的技术发展路线，做好MOX燃料制造与应用等专项规划。
加快多模式的乏燃料运输体系建设。根据我国乏燃料管理机制，特别是乏燃料贮存设施与后处理厂选址情况，应及时引入铁路运输和海路运输。长期而言，无论乏燃料去向何处，公、海、铁多式联运都是必须的。随着乏燃料运输需求的不断增长，运输体系研究和能力建设非常重要和迫切，亟需开展相应研究，针对高燃料乏燃料运输容器的关键技术展开技术攻关，并尽快建成与核电规模相适应的乏燃料公、海、铁联运体系，打造具有较大承载力的乏燃料运输综合物流，以满足未来乏燃料运输的需求。
尽快开展乏燃料中间贮存研究和布局。加快乏燃料中间贮存能力规划与建设，一方面可促进乏燃料运输体系建设规划与目标的确定，另一方面为800tHM/a商用后处理厂的选址、建设赢取缓冲时间与安全保障。采用乏燃料湿法还是湿法与干法相结合的中间贮存工艺，应尽快决策。短期看，技术成熟的水法工艺是主流，干法被认为是辅助工艺，从长远来看，对于先进反应堆乏燃料的处理，干法后处理技术非常有必要。
加大中间贮存的空间布局研究。由于我国核电站大多集中在东部沿海，中间贮存设施除了与后处理厂同址，也可以考虑在核电站附近选址。乏燃料采取集中贮存还是分散贮存模式应尽快决策。就目前形势看，后处理厂址尚不确定，建议在核电站场址附近建立分散式的中间贮存设施，以解燃眉之急。
加大后处理厂建设的前期投入。后处理厂的选址、设计与建设是一项复杂的系统工程，敏感性强、工程周期长、技术难度大、经费需求高。应立足已有技术研发基础，加大后处理技术的自主研发创新，分批分次重点攻关，突破关键技术和装备；加强国际技术交流与合作，借鉴国际上的成功经验，开展联合研制、联合生产、合作培养人才等方式的合作；寻求乏燃料基金外的资金筹措方式；研究建立人才激励措施，培养一批稳定的后处理人才，充分做好选址、工程科研、技术引进、人才队伍建设、设施建设等后处理厂建设的前期准备。
加强相关管理政策与法规标准的制定。制定符合我国国情的乏燃料管理政策，明确乏燃料运输、中间贮存、后处理的相关责任主体与运行机制；加强乏燃料处理处置基金的管理，建立、健全乏燃料基金管理制度；制定干法贮存设施设计标准、国外采购运输容器审查标准，研究制定未来多式联运和大规模乏燃料运输条件下相关法规标准等。
重视公共关系与公众接受。在运输体系建设方面，应尽快与地方政府、铁路和海路等相关部门加强沟通并开展相应研究；在中间贮存设施、后处理厂选址和建设过程中加强与地方政府、核电业主、民众等各方的沟通协商。同时，妥善处理与民众的关系，做好科普宣传、公众咨询、舆情应对工作，学习和借鉴徐大堡核电项目前期公众科普宣传和公众调查的成功经验，总结和汲取有关事件的教训，避免再次发生。
总之，乏燃料运输和中间贮存是我国当前核燃料循环后端的主要薄弱环节。为满足核电的发展需求，要加紧攻关乏燃料运输容器的关键技术，加快推进综合运输物流体系的建设工作；对于中间贮存的技术路线，考虑到干法工艺研究和核安全许可、审批等所需要的时间，短期内应以成熟的湿法技术为主，同时积极开展干法技术研究和相关工作，尽快掌握干法贮存技术，解决我国近期面临的乏燃料贮运难题，促进技术多元化发展；对于中间贮存方式的选择，考虑到后处理厂选址的不确定性以及中间贮存的迫切性，当务之急是建立分散式的中间贮存设施。健全乏燃料管理政策法规，加强后处理能力建设，在后处理厂选址、技术研发、技术引进、经费保障等方面下功夫，争取按规划节点建成商用后处理厂，为MOX燃料在我国的应用和快堆的发展提供重要前提和保障；持续加强MOX燃料和快堆的研发、应用与工程建设，加快推进高放废物地质处置库工程科研和地下实验室建设等相关工作。
