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(长文)存储10万年:世界上第一個永久性核燃料廢料储存库

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本年晚些時辰,世界上第一個永恒性核燃料廢物贮存库将在奥尔基洛托島启用。奥尔基洛托島位于波罗的海,生齿希少,丛林茂盛,間隔赫尔辛基以北约3小時車程。

“Onkalo” —— 這個名字在芬蘭语中的意思是“洞窟”或“洞穴” —— 是同類举措措施中最先辈的举措措施之一,它是為一項史無前例的紧急使命而設計的:将地球上一些最有毒的物資平安地贮存在地下近1500英尺的一個被称為“深挖地質贮存库”的處所。

這個進程必要不凡的工程技能。它始于一個封装工场,在那邊呆板人從贮存罐中掏出乏核燃料棒,并将它們放入两层楼高的铜和铸铁桶中。一旦装满水,這些重约24吨的庞大容器将乘坐電梯降低跨越四分之一英里,达到一個由20亿年前的结晶基岩挖出的洞窟。(全程必要50分钟。)每一個“泉台”将容纳30到40個如许的庞大容器,這些容器被安顿在膨润土中,并用混凝土密封。该理論認為,多达3250個装有6500吨人類最伤害垃圾的罐子,将在数十万年里不受滋扰地躺在那邊。

人類手工组装的任何工具都比不上這個数字的一小部門。世界上已知最古老的修建是位于土耳其的哥贝克力石阵(Gobekli Tepe),它有11000多年的汗青。把“Onkalo”設計成能延续這麼长時候是需要的,由于核裂變留下的物資會在几千年內連结放射性。從本色上讲,平安處置它必要将其永恒贮存起来。如许一来,不管是天然灾難、将来的冰河期間,乃至是人類自己的闭幕,都不會讓任何人或任何事物表露在它的伤害當中。

芬蘭辦理核廢物的機构Posiva的通信司理帕西·托希馬(Pasi Tuohimaa)說:“規劃是不會有(该举措措施的)迹象。乃至没有人會晓得它的存在,無論咱們是在评論辩論将来的兒女仍是将来的外星人或其他甚麼。”

創建如许一個處所,固然技能上很繁杂,但可能比說服一個社區来托管它更易。得到核准可能必要几十年的時候,并且条件很简略。

斯坦福大學矿物學家和質料科學家、该校國際平安與互助中間结合主任罗德尼·尤因(Rodney Ewing)說:“地質處理的原则之一是,享受核電益處的几代人也應當為解决方案付费并介入此中。”

得到這類支撑的漫长進程被称為“基于赞成的選址”,跟着世界丢弃化石燃料,核能范畴的很多人認為這是一項相當首要的事情。核能占美國發電量的近五分之一,成长核能也是拜登當局能源议程中少数获得两党鼎力支撑的項目之一。在曩昔的一年里,美能源部长詹妮弗·格蘭霍姆(Jennifer Granholm)吹嘘了美國最新的反响堆,称颂了一個實行性小型模块化反响堆的規劃,并颁布了一項15亿美元的貸款,用于重启密歇根州一家已停產的工场。

這些都不是一次性的。美國規劃到2050年将其核能容量增长两倍。但是專家們說,對付若何處置响應增长的放射性垃圾,公家會商還不敷多,這将使這個國度自核期間起頭頭皮按摩器生髮,以来一向迟延的問題繁杂化。在上一代人搞砸了深层開采地質蕴藏库的規劃後,美國正尽力遇上芬蘭和包含加拿大在內的其他几個國度,這些國度可能在本年年末前選擇一個地址。

跟着美國加快迈向核能可深層清潔毛孔,能阐扬關頭感化的後碳将来,政策制訂者、能源專家和社區魁首暗示,處置不成防止的廢料不是一個技能問題,而是一個社會問題。工程師們晓得若何制作一個可以或许庇护公家数千年的贮存库。更大的挑战是讓人們信赖住在它阁下是平安的。

早在1957年世界上第一座贸易核電站在宾夕法尼亚州起頭運行以前,美國就晓得若何最佳地處置原子割裂發電發生的排放物。昔時早些時辰,地質學家和地球物理學家撰寫了一份美國國度科學院的陈述,建议安葬它。自那今後的67年里,人們的見解没有太大變革。

忧思科學家同盟(Union of Concerned Scientists)核電平安主管埃德温·莱曼(Edwin Lyman)暗示:“要處置将放射性廢料從情况中断绝出去的問題,独一可行的法子就是創建一個深地質贮存库。這些放射性廢料可能在数十万年內仍具备伤害性。真的没有此外選擇。”

但是,這些垃圾,此中大部門来自天下54個贸易反响堆,依然在至關于冷库的處所。耗尽的燃料棒在現场的水箱中保留约莫5年,然後轉移到称為“干桶”的钢和混凝土罐中,并在所谓的姑且贮存中再保留40年。只有如许,這些物資才會冷却到可以藏在地下。但是,最後一步從未產生過。全美國85個姑且贮存地址容纳了跨越86000吨廢料,這類環境雷同于将垃圾無穷期地留在車库里。跟着國度投資先辈的小型模块化反响堆,這類環境可能會變得加倍可骇。

“诚實說,這是我最腻烦的事,”保罗·默里(Paul Murray)說,他于客岁10月成為能源部賣力乏燃料和廢料處置的副助理部长。“每小我都在评論辩論闪亮的新反响堆,但没有人评論辩論從反响堆中發生的燃料的後端辦理。”

美國國會在1982年經由過程了《核廢物政策法案》,試圖改正這一點。罗纳德·里根总統称這項法令是“追乞降平操纵原子能的首要一步”。它请求联邦當局在1998日本鼻噴劑,  年以前@起%Lr411%頭對國%8F17m%度@的核廢物賣力,而且發生核廢物的公用奇迹公司為每千瓦時的核能發電付出0.1美分的用度来處置核廢物。因為當局從未接管過大部門垃圾,该規劃堕入障碍。自1998年以来,這一失败使這些公用奇迹公司每一年從華盛顿收取5亿美元的罚款。美國當局問责局在2021年公布的一份陈述指出,到2030年,联邦债務可能到达600亿美元。

约莫15年前,當一個深层地質贮存库的規劃脱轨時,联邦當局的失误仍在继续。1982年的法令批示能源部向总統、國會、核辦理委員會和情况庇护署供给几個地址的建议。國會在1987年點窜了法令,指定了一個:尤卡山,位于拉斯维加斯西北约100英里處的西肖肖尼民族認為神圣的地皮上。

這類自上而下的進程與基于赞成的選址相反,在社區否决和時任商讨院大都党魁首哈里·里德的尽力下,它解體了。這位內華达州民主党人說服奥巴馬总統反對了這項耗資130亿美元的提案。奥巴馬當局招集了一個科學家小组来制訂一項新規劃;2012年,它建议建立一個自力的機构,讓它賣力核基金,并批示它經由過程基于赞成的選址来改良這項事情。

這項建议仿照了芬蘭和加拿大為創建社區共鸣所做的事情。波西瓦花了四十年的時候在奥尔基洛托制作這個举措措施;加拿大的搜查事情始于24年前,那時建立了自力的核廢物辦理组织。但是,在美國能源部(Department of Energy)将“赞成選址”作為官方政策的10多年後,在美國創建贸易核廢物深挖地質處理库方面几近没有获得希望。(自1999年以来,國防工業發生的放射性垃圾一向被封存在新墨西哥州的廢料断绝實驗工场(Waste Isolation Pilot Plant)地下2150英尺的處所。)

能源部没有為深层地質蕴藏库肯定可能的地址,而是批示具有核技能和情况辦理布景的默里處置积存的廢料,据他估量,這些廢料必要55年才能從姑且蕴藏库中断根出来。在37個州的發電廠里,很多垃圾都在干桶里渐渐腐臭。客岁,他组建了一個由12名成員构成的“征得赞成的選址同盟”,起頭寻觅一個由联邦當局辦理的垃圾场,在永恒性垃圾场建成以前,临時将天下的垃圾集中起来。

卡拉·科尔顿(Kara Colton)暗示,他可以從現有的燃煤電廠已退役或行将退役的能源社區起頭。她带领着能源社區同盟(Energy Co妹妹unities Alliance),這是一個由處所當局构成的同盟,也是该同盟的一部門。该同盟正在向三個有乐趣創建核廢物贮存举措措施的社區發放100万美元的联邦拨款。(本年炎天還會有分外的帮助。)但她担忧,若是當局没有和谐一致的持久尽力来寻觅一個永恒的存储库,没有人會许诺介入。

她說:“這是一個几代人的工程,咱們的政治轨制一向在變革。”“在没有資金包管的環境下,咱們每一年都在查抄是不是會扭轉已获得的希望。”

但穆雷追求巩固姑且廢料贮存的尽力可能没有現實意义。按照《核廢物政策法》(Nuclear Waste Policy Act),能源部無权指定一個姑且贮存地址,除非该举措措施與創建一個深挖地質贮存库的規劃相联系關系。這使得穆雷的尽力“毫偶然义”,莱曼說。

默里認可他的任務面對挑战。他說:“若是没有一個健全的贮存库規劃,很難找光临時贮存库。”“作為一個國度,咱們必需启動一個核廢物處理項目,不然人們會認為它們将成為究竟上的處理举措措施。”

他說,就永恒贮存地址告竣共鸣,然後制作它,可能必要50年的時候。與此同時,美國的公用奇迹公司每一年继续聚积2000公吨的核廢物。

若是50年听起来很荒诞,那末想一想芬蘭在1983年就起頭寻觅核廢物贮存库。在十年內,當局斟酌了四個地址,同時斟酌了地質和情况尺度,如基岩密度、地下水活動、天气變革對上述冰川活動和构成的潜伏影响。

只有9000多人的村落Eurajoki供给了最大的社會@支%J8l5D%撑和最%2333x%佳@的地舆前提。當镇议會在2000年投票核准该地址時,其成員和很多住民彷佛都偏向于這個設法,由于8英里外的奥尔基洛托已有两座反响堆。(第三家是奥尔基洛托3号(Olkiluoto 3),于2023年4月開業;這三家電廠供给了天下约三分之一的電力。)

虽然如斯,賣力創建深层地質贮存库的自力機构Posiva仍是展開了一項持久活動,以促成社區的支撑和信赖,并向住民教授有關核能和廢料贮存的常識,以减輕他們男士抗皺面霜,的担心。Posiva的公關司理托希玛称,這是一场“漫长的路演”,始于该公司在上世纪70年月倾销這項技能的尽力。虽然芬蘭绿党和绿色和平组织對该項目表达了担心 —— 源于新核電站的扶植,而不是廢物的處置 —— 但否决声音厥後有所和缓。這個耗資10亿欧元的举措措施于2000年起頭扶植;波西瓦估量,在接下来的一個世纪里,運营、填充和终极密封将耗資55亿欧元。這必要多长時候,将取决于该國發生放射性廢料的速率。

Eurajoki市长Vesa Lakaniemi奉告媒體,具有所有這些核根本举措措施每一年将發生约2000万欧元的税收。這几近是小镇年收入的一半,是“咱們若何计劃将来的投資”,包含一所翻新的黉舍,一個新的藏書楼,和一個價值800万欧元的體育举措措施。Lakaniemi認為,住民终极支撑這個項目,是由于波西瓦的平安記實,也由于芬蘭人偏向于信赖他們的當局和機构。

但是,加拿大的尽力其實不顺遂。

2002年,议會經由過程了《核燃料廢料法》,该國起頭寻觅核举措措施。该法案建立了核廢物辦理组织(Nuclear Waste Management Organization,简称NWMO),该组织在2010年颁布了一項九步規劃,该規劃将在10年摆布的時候內告竣一項托管核廢物處理库的协定。两年以內,21個社區暗示有乐趣如许做。

该機构花了十几年的時候從名单中挑選出两個最合适地質和社會的地址。為了做到這一點,它起首要确保每一個候選都會都有一個符合的地址 —— 一個足够大的處所,可以容纳所需的根本举措措施,但又阔别饮用水供给和國度公园等受庇护的地皮。社區還必需概述他們将從该項目将促成的就業機遇和工業成长中得到的物資长處。

跟着時候的推移,挑選進程将潜伏地址的名单减少到两個。第一個是南布鲁斯,一個位于多伦多以西约100英里的小农業社區,間隔该國最大的核電站约35英里。另外一個是位于苏必利尔湖西北约150英里處的村落小镇伊格纳茨(Ignace)。

這些地域的第一民族社區 —— 南布鲁斯四周的索金奥吉布韦部落和伊格纳斯四周的瓦比贡湖奥吉布韦部落 —— 也必需供给赞成,但這一進程是分隔的,凡是不太公然,與州里的環境分歧。

伊格纳茨四周的园地大致至關于联邦地皮,這使得收購比在南布鲁斯更易。在南布鲁斯,若是這個1500英亩的項目得到經由過程,核廢物辦理组织必需與業主签訂协定,终极采辦他們的地皮。這象征着不但要向社區倾销這個設法,還要向個體地皮所有者倾销。為了得到支撑,该機构激昂大方解囊,從購買消防車到設立奖學金基金,再到付出一些市政工資,為该镇供给了各類帮忙。自2013年以来,它統共给该镇带来了930多万美元的收入。(自2018年以来,伊格纳茨已收到近1400万美元。)

虽然如斯,在南布鲁斯(South Bruce)創建一個垃圾贮存库的設法仍是讓约莫6000名住民發生了不同,他們曾由于加入教會集團和青少年活動而連合在一块兒。支撑者說,他們信赖科學表白的存储库技能是平安的,他們指出了它已带来的益處。但批判人士担忧所有這些放射性物資如今和将来几十年對该镇的影响,他們担忧潜伏的經濟和情况本錢還没有获得充實钻研。他們還感覺NWMO對斟酌他們的概念和答复他們的問題不太感乐趣,而更感乐趣的是經由過程財務许诺出售贮存库。

该機构在南布鲁斯的公關司理卡罗琳·费尔(Carolyn Fell)說,住民們每周五天均可以在辦公室找到她,她很甘愿答應答复問題。她說:“咱們听到了社會各界的關怀,咱們每次都极力以很是坦白和透明的方法答复。”

米歇尔·斯坦對此不太肯定。她和丈夫加里30年前在南布鲁斯買了一個农场,农场里养着牛羊。他們還在那邊养了三個孩子,空想着他們能接收一切。但在NWMO起頭與临近的地皮所有者签訂协定後,2019年這片地皮将成為1500英亩,斯坦的孩子們搬走了。如今,她担忧她的地皮很快就會一文不值,她的生计也會消散。

斯坦說:“在我眼里,他們最少應當付给咱們與項目早期贩賣职員不异的報答。”她還担忧核举措措施可能對地下水酿成的影响,和是不是有人會采辦在核举措措施四周莳植的牛肉和羊肉。她感覺她的一些邻人和镇议會被NWMO在社區的投資拉拢了。

“他們說他們不會進入一個非志愿的社區,”斯坦說,“但他們必定在鞭策咱們志愿。”

斯坦和其他十几小我一块兒组织了“庇护咱們的水道”来否决這個項目。该组织的自愿者主席Anja Vandervlies担忧,缓冲區制止在该举措措施的必定間隔內栖身或耕耘,终极可能會包含她的部門或全数农场。她和斯坦在镇议會作證,為本地報纸寫專栏,直立了亮黄色的手工告白牌,上面寫着“對NWMO說不”和“遏制加拿大的核兵器倾倒!”但在他們眼里,该機构不可一世的营销勾當把他們架空了出去。2022年,他們的镇议會候選人在推举中表示欠安;市长馬克·戈茨(Mark Goetz)暗示,他和该機构的五名被選成員如今公然支撑廢料處置举措措施。

戈茨代替了他的父親。2012年,南布鲁斯奉告核廢物辦理组织,他們有乐趣托管這個贮存库,戈茨担當市长。戈茨說,他的父親對该項目将给這個紧张依靠农業的社區带来的經濟成长很感乐趣。他否定了镇议會没有收罗社區定見的說法,并指出在曩昔的12年里,它已举行了数百场勾當。他還對NWMO迄今為止供给的財務支撑暗示感激。但是,更首要的是,他認為必需有人来托管這個網站,以是為甚麼不讓南布鲁斯来呢?

戈茨說:“咱們已從便宜的核能中获益,我不認為咱們應當把這些廢料留给兒女去處置。”

選民将在10月份的全民公决中决议此事。跨越50%的選民必需投票才能算,在戈茨看来,這使得委員會的态度在很大水平上没成心义。

他說:“全民公投的美好的地方在于,每小我都有同等的投票权。這是抹茶生,一個民主國度,履行大都决议原则,以是委員會的决议其實不首要。”

可是,若是全民公决的投票率低于50%,那末决议权将交還给镇议會。

不外,南布鲁斯的成功其實不必定足够,由于索金奥吉布威國度也必需支撑這個設法。即使如斯,美國核廢物辦理组织将在本年晚些時辰做出终极决议,该组织也在存眷伊格纳茨四周的選址。

這個選址被称為雷维尔(Revell),位于伊格纳茨(Ignace)和较大城镇德莱顿(Dryden)之間。该機构賣力安大抵北部地域的通信司理文斯·庞卡(Vince Ponka)将其描寫為位于加拿大地盾(一個環抱哈德逊湾的庞大火成岩和變質地层)深處的一個长达几英里的蛋形花岗岩地层。

“這是一块抱负的岩石来容纳[深開采的地質贮存库],”他說。固然该举措措施将在都會范畴以外,但伊格纳茨将主理“專業常識中間”,這是一個辦公室和教诲综合體,旨在向人們教授贮存库的常識。他称其為“真實的修建珍宝”,可以促成經濟成长。

注册护士、伊格纳茨镇议會成員朱迪·德菲奥(Jodie Defeo)說,14年前當她得悉有可能創建核廢物處理库時,她其實不在乎,但客岁炎天,在核廢物辦理组织帮助的奥尔基洛托之旅中,所有的猜疑都获得了减缓。

她說,在Eurajoki的人們中,“没有任何谨严意識或其他工具,彷佛没有来由担忧”。她看到了本地黉舍和根本举措措施税收收入的改良,她回國後感触鼓動。她信赖,雷同的举措措施可以给伊格纳茨带来好運。几十年前,當采矿業起頭萎缩時,伊格纳茨堕入了窘境。

她說:“没有足够的資金来修复老化的根本举措措施。”就業機遇少,房地產市场低迷,生齿削减致使税基很小。固然她17岁的兒子有乐趣留在伊格纳茨,但她27岁的兒子搬到了桑德贝(Thunder Bay),這是一小我口约11万的都會,位于苏必利尔湖(Lake Superior)以南,约莫有三小時車程。對付德菲奥来讲,托管存储库的可能性给它带来了但愿。

“我感覺咱們可能正處于變化的風口浪尖,”她說。

温迪·奥康纳可不這麼乐观。她是桑德贝的通信官員,也是否决派组织“咱們無核北方”的自愿者。她說,虽然伊格纳茨提出要主理這個處理库,但所有的廢料都将颠末她的都會。装载货品的卡車将沿着加拿大横贯公路(Trans Canada Highway)行驶约1000英里,這条公路主如果两条車道,環抱休伦湖(Lake Huron)海岸和苏必利尔湖(Lake Superior)绝壁。她担忧在高速公路上或工地上產生變乱的危害。

固然,放射性物資在運输或短時間贮存進程中泄露的危害老是存在的,曩昔20年在德國和新墨西哥州就產生過如许的事變 —— 虽然没有已知的康健影响。

斯坦福大學傳授尤因說:“咱們可以自傲地說,變乱不但有可能產生,并且确切產生了。”可是,他弥补說,他們正在钻研和改正毛病。

虽然科學家們對贮存库的工程表达了信念,但在几千年的時候里,贮存库中的一些贮存罐會被腐化,密封宅兆的一些屏蔽會被腐蚀,一些廢料會泄露,這几近是不成防止的。從理論上讲,它產生在地球深處更平安,在那邊它组成的威逼要小很多。正如尤因介入撰寫的2018年斯坦福大學陈述所指出的那样,“‘平安’其實不象征着在数十万年內康健危害為零,而是康健危害低到足以讓今天的生齿和子孙兒女接管。”

斟酌到安顿美國核廢物的危害(不管危害何等小),一些人猜疑,基于赞成的選址是不是只不外是一種阿谀,一種付錢给一個社區,讓他們承當他人不想做的使命的方法。

“愤世嫉俗的人會說,它真實的意思是每一個社區都有它的代價,”莱曼說。他說:“問題是补偿几多才够,补偿程度是不是足够,是行業和當局可以或许經受的。這些都是没有谜底的問題。”

但正如芬蘭和加拿大的尽力所表白的那样,這類法子最少讓一個社區對本身的将来有了讲话权 —— 多年前,美國當局在選擇尤卡山時回绝了內華达州人民的讲话权。這一尽力的失败表白了自上而下的法子的局限性,而美國不竭增加的核廢物储蓄也凸显领會决這個持久被輕忽的問題的急迫必要。正如莱曼所指出的,這個國度必要向前推動。它必需注重代際公允,尽量作出最好選擇,以庇护几百年、乃至几千年今後仍在這里的人,操纵現今最佳的科學和技能。在该范畴的很多專家看来,這象征着開辟深挖的地質贮存库。

尤因說:“任何增长核能的计谋,若是不包含處置核廢物的计谋,都不该该推廣。”

固然,核能其實不是引领世界阔别化石燃料的独一路子,出于公道的平安斟酌和其他缘由,人們質疑核能在後碳期間的职位地方。可是,只要美國和其他國度的當局斟酌扩展核能的利用,他們就必需弄清晰若何處置核能發生的不成防止的廢料,并且要获得将承當這一包袱的社區的支撑。

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