本文陳述内容皆有可靠信源，已贅述該篇文章結尾
核電站被視為人類下一個時代的最關鍵的能源之一，畢竟核電廠在運作階段的排放量非常的低，完全可以算是一種“綠色”的能源。而且核電站可以幾乎全時段提供基本負荷的發電，當太陽能和風能以及水電等可再生能源無法運作時，就可以依靠核電站調峰補充運作。
但是我們也知道，核能這種東西并不是沒有任何危害的，即便是不考慮類似于福島危機這樣的安全性問題，它自身也存在一個重要的弊端，那就是會産生“核廢料”，根據國際原子能組織之前預估的資料，目前全球每年會産生待處理的高危“核廢料”大約一萬噸左右，而大陸每年需要處理的大概在三千噸左右，那麼這些核廢料最後是怎麼處理的呢？[啤酒]
1
廢料的産生與國際上的處理方式分支
更換燃料棒
雖然我們總喜歡使用燃燒來做比喻，但是事實上來講真正在原子爐中的反應，嚴格來說并不能算是“燃燒”，而是一種更加複雜的“核反應”，其中重元素被擊中後分裂成兩個較輕的元素，同時釋放出能量、更多的中子和輻射。在這個這個過程會産生大量的熱能，用于加熱水并産生蒸汽，最終驅動渦輪發電。
那為什麼會産生廢料呢？其實道理很簡單，那就是這個反應的過程并不“完全”，它通常不會将所有的可裂變材料轉化為能量。在一個典型的輕水反應堆中，大約隻有3%-4%的燃料會在燃料循環中被消耗。剩餘的鈾-238和新産生的元素構成了“乏燃料”，這些物質具有更強的放射性，且其半衰期可以從幾年到數萬年不等。
臨時儲存的廢料
而國際上主流的處理方式，目前有兩種主要的政策，一種是通過簡單的處理然後埋到地下深層次中，這是一種比較保守的方法。在這種方法中，需要預先對需要處置的廢料進行處理，以降低放射性水準和溫度。冷卻好後它們會被封裝在耐腐蝕的容器中，然後轉移到幹式儲存設施或直接運往預定的地質處置場所。
大型儲存罐
處置過程首先将單個廢物管收集到一個更大的元件中。然後這些元件組被放入具有 5 厘米厚銅外部的鑄鐵罐中——以保護内部免受腐蝕——并深入設施的地下部分。在那裡儲存，罐被移動到一個隧道區域，在那裡它們被垂直放置在基岩中單獨鑽孔的空腔中，并被膨潤土包圍。
大型處理廠
這種專門挑選出來的粘土有一個奇特的特性，那就是在暴露于水時會膨脹，進而進一步将其密封到位。一旦每條隧道下方的區域達到容量，它們就會用膨潤土回填并用混凝土密封。将廢物與生物圈隔離開來，確定數十萬年乃至數百萬年的時間内不會對人類和環境造成危害。目前來說，深層地質處置被認為是處理高放廢物的最安全和最持久的方法。
芬蘭ONKALO儲存庫
深層地質處置設施通常位于地下數百米至數千米的穩定岩石層中。比如說芬蘭的ONKALO項目就是一個實作日期最近的例子。該項目目的是建設一個深層地質處置庫，用于長期隔離“高放廢物”，預計在2025年開始營運。你可能會好奇為什麼2025年才能運作，我卻說是最接近投入使用的？因為人類目前來說，還沒有真正的建成一座深層地質處理設施。
ONKALO項目示意圖
這時你可能就好奇了沒有這樣的裝置，之前的廢料是怎麼存放的呢？事實上由于長期的地質處置設施建設需要巨額投資和漫長的準備時間，加之技術和社會接受度的挑戰，一些國家正在探索建立綜合臨時儲存設施作為中間方案。這些設施目的是“臨時性”的提供一些安全的場地來集中管理和存儲乏核燃料，直至最終的地質處置解決方案得以實施。
至今未能投入使用的“尤卡山處置庫”
這些過渡使用的“綜合臨時儲存設施”通常被設計為可以運作幾十年，它們将具備先進的安全技術來儲存廢物桶，并選址在風險較低的地區，例如内陸遠離海岸的位置和地質穩定的區域，以減少潛在的風險。美國是世界上擁有最多乏核燃料庫存的國家之一，截至2019年，美國的庫存量已達約86,000噸，目前這些燃料大多存放在核電站的現場。
為了處理這些囤積的廢料，美國正在推進兩個“臨時儲存項目”。但是也有學者認為，各國在決定是否接受建立綜合臨時儲存設施時可能會持謹慎态度，擔心若無法實作最終的地質處置場，所謂的“臨時”儲存實際上可能變成長期儲存的局面。
2
“再生利用”的處理方式
另一種方式則是被稱之為“後處理技術”，這種思路的邏輯是将“乏燃料”本身視為一種沒有開發利用完成的“資源”。原理就是從乏燃料中提取出未完全燃燒的鈾和钚，以及其他可再利用的同位素。這些物質可以被轉化為新燃料或其他形式的副産物，進而在核燃料循環中得到再利用。此外“後處理”還可以減少最終處置的體積和放射性。
這一方面的代表則是法國的技術路線，畢竟作為核能大國法國對于這方面有着充足的實踐經驗，這種技術如果說的更加的直白一點，也稱為“核燃料再循環”，應該說這是一種先進的核燃料管理政策。這個方案的核心在于通過化學處理技術回收和再利用核燃料中的有用材料，并将剩餘的放射性廢物轉換為更易于長期存儲的形态。
簡單描述一下這個技術其實“并不複雜”，等待處理的燃料首先在專門的設施中經過冷卻，然後送入後處理工廠。在這裡使用化學分離工藝，來提取出其中的元素。提取出的鈾可以被轉化為新的濃縮鈾，而提取出的钚則可以與天然或貧化的鈾混合，制造出新的混合氧化物燃料，随後可以被送回核反應堆中繼續使用。
當然這隻是理想條件下的處理模型，實際上後處理過程還會産生新的重元素廢物。這些元素的半衰期相對較長，對環境構成較大的威脅。為了安全管理這些物質，采用先進的固化技術，如玻璃化或陶瓷化，将這些放射性核素嵌入到穩定的基質中，形成固化塊狀廢物。進而減少了廢物的體積，而且由于其化學和實體穩定性，降低了放射性物質洩漏到環境中的風險。
這樣的方案通過最大化燃料的利用效率，減少了最終處置所需處理的廢物量，并且将危害降低到了很低的水準。不得不說這種模式對于實作可持續的核能發展具有重要意義，并且為全球乏燃料處理提供了一個重要的參考範例。但是該方案的實施需要高度發達的技術，嚴格的安全措施以及相應的經濟投入，是以在不同國家的推廣可能會受到各種實際條件的限制。
3
“兩條腿走路”的中國
“北山一号”選址
事實上對于核能的利用和中國在很多其他領域當中一樣，都是後發國家，但是目前的增長量已經達到了一個可觀的水準，但與此同時水漲船高的處理壓力也随之而來。而應對這個複雜的問題，中國并沒有選擇任何一條單一路線，而是借鑒了國際的先進經驗進行了“雙管齊下”。
比如對于第一種方法的“大型深層地質庫”的相關實驗早就在開展，而且有着清晰的步驟和基礎，前期工作基本已經完成。就在2021年甘肅省的實驗室開始建設，這個實驗室的目的是為了研究和驗證位于戈壁沙漠下方560米處花崗岩基岩中，進行乏核燃料地質處置的可行性。該項目是大陸核燃料循環後端管理戰略的一部分，用于確定核廢物的安全處置。
在該實驗室中，參與的科學家們将進行一系列的試驗和評估，包括對基岩的穩定性，屏障材料的性能，水文地質條件，以及長期的環境影響等進行綜合研究。這些研究結果将幫助确定該地點是否适合建設長期的地質處置設施。如果研究結果表明該地點适宜，那麼中國可能會在2040年代開始建造一個完整的乏核燃料地質處置綜合體。
而另一方面，大陸也沒有将這個方案當做最終的解決步驟。對于後處理技術也在積極的推進，事實上在這個工作方面大陸目前走的是非常的深。已經為了有關的項目投入了大量的資金和技術支援。通過推動各種處理技術的不斷發展，有效的提高乏燃料的利用效率，把使用率從百分之一提高到百分之九十以上，真正意義上的“變廢為寶”。
而且對于這個方面，大陸還積極的同國際上有相關領域研究的大國共同合作，希望能夠開發出一種有效而且妥善的解決方式，畢竟這種重要的國際問題，甚至關乎于未來人類社會的發展，畢竟傳統的化石能源不管是儲量還是使用率都是遠遠的無法和核能相媲美的，隻要克服了核能使用上的問題，就能更好的造福人類。
參考資料：
【1】光明網 - 2020.01.20《從1%到95%，“吃幹榨淨”核廢料》
【2】新華社 - 2023.04.21《中美德合作在核廢料處理領域取得新進展》