乏燃料后处理能力，无论是对国内乏燃料的管理，还是向海外出口反应堆相关服务都至关重要。

1、乏燃料是什么

乏燃料指的是在反应堆中“燃烧”到一定程度后，从堆中卸出的核燃料。

2、乏燃料怎么贮存

乏燃料从反应堆内移出后仍然具有放射性，同时释放大量的衰变热，通常先妥善贮存，待放射性和余热降到一定程度后再进行后续的操作与处理。目前乏燃料贮存有湿式和干式两种方式。

湿式贮存就是采用水池贮存，如本文开篇图片所示。湿式贮存发展较早，技术相对成熟，具有冷却能力高、密集贮存和易于操作等特点。干式贮存是通过干式贮存容器或设施来贮存乏燃料，如下图所示。干式贮存具有很大的灵活性、扩展性和多样性。干式贮存设施主要包括混凝土容器和金属容器等。

3、乏燃料后处理

2015年末，中核表示，预计到2030年，反应堆将排放23,500吨乏燃料，其中15,000吨将放在干式容器中存储。

国内电厂50 GWe运行时，每年将排放多达2000吨的废燃料，大部分民用后端处理设施目前位于甘肃省。

中核瑞能

2011年11月，中核成立了中核瑞能科技有限公司，以实现废燃料后处理技术和混合氧化物（MOX）燃料生产的产业化，从而结束燃料循环，涉及计划中的阿海珐工厂，还将负责储存和管理乏燃料。

2006年，在甘肃省兰州核燃料厂建造了一座采用Purex工艺的后处理厂，2010年完成热试，在2013-2015年间对约50吨的乏燃料进行再处理。

中核龙瑞

2015年3月成立的中核龙瑞科技公司，正在甘肃省甘肃核技术产业园建设一座示范性的旧燃料处理厂，年处理能力为200吨。预计2025年开始运营。

据报道，第二座200吨/年的工厂大约在2020年底开始建设。这座商业后处理厂基于本土先进技术，年处理量达800-1000吨/年，计划在2020年左右开始运营。

阿海珐后处理厂

中国后续也将建设一座800吨/年的阿海珐后处理厂。

计划中的阿海珐（现为Orano）后处理厂于2007年11月首次提出，当时阿海珐和中核签署了一项协议，评估在中国建立一个废燃料后处理厂和一个MOX燃料制造厂的可行性，当时的投资估计为150亿欧元。

随后，这座设想800吨/年的后处理厂选址于甘肃省嘉峪关北部的金塔县，采用成熟的法国技术，由阿海珐运营。从2010年起，设计、施工和调试预计需要十年时间。

2010年11月，签署了一份工业协议，阿海珐表示，这是该项目“迈向商业合同的最后一步”。

2013年4月，与阿海珐签署了进一步的协议，规定了800吨/年工厂的技术规范。

然后在2014年3月就此事签署了另一份协议，继续规划该项目并完成其商业案例。

2015年6月，又签订了一份协议“正式结束技术讨论，确定商业谈判时间表，并确认双方愿意在尽可能短的时间内完成谈判”。

9月，中核表示正在选址，预计2020年开工，2030年完工。

中国核电工程有限公司（CNPE）代表中核瑞能科技有限公司，寻求对该核电站沿海场地进行地震研究。

2015年11月，另一份阿海珐-中核协议签署，该800吨/年核电站参考了Orano的La Hague核电站，预计成本为1000亿元人民币（157亿美元）。

中核将负责建造该工厂，但阿海珐NC（现在的Orano）负责技术方面的工作。建议在江苏省设立一个靠近沿海的地点，以便乏燃料可以通过船舶运输（而不是通过3000公里的公路或铁路到甘肃内陆，尽管当地公众和地方政府大力支持）。

2016年7月，江苏连云港市有可能修建靠近田湾核电站的核燃料循环厂，但在8月，公众抗议导致当地政府放弃该提议。

预计2017年将签订最终合同，从2020年开始建设，可能包括一个MOX工厂。

除后处理厂外，该场地还将容纳一个废燃料储存设施，初始容量为3000吨，最终容量可能为6000吨。

此外，还计划建设一座相关的高放废液玻璃化设施。预计每十年将需要另外一座800吨/年的工厂，以满足核增长的需要。

目前正在开发从中国压水堆废核燃料中回收铀的技术，用于秦山三期Candu装置。

4、MOX燃料

中国第一座小型实验性混合氧化物（MOX）燃料厂建于2008年，产量500千克/年。

2010年10月，GDF苏伊士比利时子公司、、核研究中心SCK-CEN与中核签署了一项关于试验性混合氧化物（MOX）燃料的建造协议，建设中国的燃料制造厂。

比利时在MOX燃料开发和生产方面的经验可追溯到1960年，比利时核能公司的工厂，运行时间为1986年至2006年，每年产量35吨MOX燃料。

自1995年以来，比利时核电厂一直使用MOX燃料。

中核的甘肃核技术工业园有一个MOX工厂（估计为20吨/年）与在建的初始200吨/年示范后处理厂相关。

霞浦1号CFR-600快堆的燃料，预计为俄罗斯的高浓缩铀，但霞浦2号可能使用国产MOX燃料。

BN-800反应堆的燃料（称为中国示范快堆）早些时候计划在三明（）制造MOX燃料芯块，该种燃料最初在俄罗斯制造。

中国原子能研究院（CIAE）早些时候设想，从2018年左右开始运营两座40吨/年的MOX燃料制造厂。

中国有一座50吨/年的MOX燃料后处理厂预计2030年投入运营，可能是在阿海珐NC（Orano）的一部分后处理厂合同下建造。

5、乏燃料管理

1987年的IAEA会议上，中国宣布了一项封闭式燃料循环战略。

乏燃料后处理活动包括：核电厂储存；远离反应堆处储存；后处理。

中国核工业集团公司起草了一项关于民用乏燃料处理作为政府长期计划的基础。从每个反应堆商业运行的第五年起，征收2.6美分/kWh的费用，用于支付乏燃料管理、再处理和分离高放废物最终处置。

根据2020年预计，中国核电装机容量50 GWe，乏燃料一年将达到约1300吨，累计总量约为14,000吨。

秦山三期CANDU两台燃耗较低的机组，每年将排放176吨废燃料，已在兰州核燃料联合厂建立了核废料储存和HLWA集中废料储存设施，具体位于甘肃省中部兰州市东北部。该项目初期的储存能力为550吨，后期可增加一倍。

然而，大多数乏燃料储存在反应堆现场的乏燃料池中。

在地下10-20米处有一个中等水平的废物处置库。秦山是唯一一个正在运行的干式储存区，目前正在扩建。

中核清原

中核集团清原公司负责从核电厂现场到兰州核燃料联合厂的乏燃料运输和储存。一些乏燃料——每年超过100个燃料组件——通过公路从大亚湾运往甘肃省3700公里储存。

根据国家科学技术和国防工业管理局（），这一数量需要增加到每年600个组件。

2018年6月，中核集团清原与 签订合同，到2020年供应HI-STAR 100MB容器。

2016年，该公司购买了四个用于高燃耗燃料的NAC-STC容器，2018年1月，西班牙ENSA也提供了一个容器。经过再处理后，分离出的高放废物将被玻璃化、封装并放入500米深的地质处置库中。

北山储存库

自1986年以来，中国一直在对乏燃料干式储存进行选址和评估，重点是甘肃省戈壁沙漠北山地区的三个候选地点，均为花岗岩地质结构。

国家核安全局于2019年9月宣布北山地下研究实验室的选址为400-560米深。

2021年6月，根据第十四个五年计划，地下实验室开始建设，计划在七年的建设后运营50年。总建筑面积239万平方米，隧道13.4公里。预计成本为27亿元人民币（4.2亿美元）。

北京铀矿地质研究所（BRIUG）负责该项目，根据研究，最终储存库将从2040年开始建设，并进行示范处置。预计从2050年起，高放废物将被纳入国家处置库。

所有这些，都是根据中国原子能机构、科技部和环境保护部联合发布的2006年地质处置研发指南进行的。

IAEA自1999年以来也一直在为该项目提供咨询。

2014年年中，四川省高放废物玻璃化厂开始建设，据报道，该厂已储存了800立方米的液体废物，将使用德国卡尔斯鲁厄理工学院的技术和工厂。这项技术完全用于军事废物，但以后可能会用于民用废物。

中国高放射性废物处置项目，监管机构是环境保护部（MEP）和国家核安全局（NNSA），中国原子能机构（CAEA）负责项目控制和财务管理。

中核集团负责实施，中核集团的四个子公司是关键参与者：北京铀矿地质研究所（BRIUG）负责现场调查和评估、工程屏障研究和性能分析，中国原子能研究所（CIAE）负责放射性核素迁移研究。中国辐射防护研究院（CIRP）负责安全评估，中国核电工程公司（CNPE）负责工程设计。