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美国乏燃料后处理与战时的曼哈顿计划有关,当时的主要目的是从汉福德生产堆卸出的辐照过的金属铀燃料中回收钚,用于核武器制造。1953年,美国开始推行并倡导原子能和平计划,通过国际合作推动核电技术的开发与利用,在国际间共享核能应用的信息,这其中也包括后处理技术的信息。当时美国的这一政策为国际原子能机构(IAEA)的建立和《不扩散核武器条约》(NPT)的制订也创造了准备了条件。

在倡导原子能和平计划的过程中,美国政府为了确保能够建立一个本土化的自给自足的商业核电工业体系,美国原子能委员会(AEC)鼓励把核燃料后处理活动从联邦政府转到私人企业,从而先后设计和建造了3个商用后处理设施:通用电气公司的伊利诺斯州莫里斯的中西部燃料回收厂、联合通用核子服务公司夫人南卡罗来纳州巴威尔厂、以及核燃料服务公司的纽约州西谷厂。

核燃料服务公司的西谷厂,当时是美国的第一个也是仅有的一个用来对乏核燃料进行后处理的私人工厂。该厂使用PUREX流程,其设计能力为300吨/年,从1966年商业运行到1972年。另外两个商业后处理工厂虽然曾建成,但从未运行过。通用电气公司建在伊利诺斯州莫里斯的中西部燃料回收工厂(设计能力也是300吨/年),靠近联邦爱迪生公司德里斯登反应堆厂址,建造成本为6400万美元,于1974年被宣布停止运行。1970年,联合通用核子服务公司(AGNS)开始在南卡罗来纳州靠近能源部萨凡纳河场址的巴威尔开始建造一个年后处理1500吨/年的工厂。巴威尔后处理工厂按计划应该在1974年开始运行,但是在建造和许可证审批方面发生拖延后,到1977年它仍未建成,也未得到许可证。

1977年卡特总统决定无限期推迟商用乏燃料的一切后处理活动。这项决定主要是基于核不扩散考虑,直至1981年里根总统取消对商业后处理的限制。不过,当时世界铀价稳定在很低的水平上鉴于经济上的风险以及政府政策的犹豫不定,因此削弱了私人资本对后处理产业的兴趣,不愿在该领域进行投资。

1982年,美国原子能委员会的继承机构能源部曾承诺,接受来自运行商业核电站的电力公司的乏核燃料。由于政府的这一政策,使得核电公司不再对投资后处理产生兴趣。1984年克林克河增殖反应堆项目被取消时,使得商用后处理更加的失去了发展动力。2001年布什总统政府发表的《国家能源政策》对是否重新启动后处理有一些调整,但是仍重申美国将继续阻止在世界范围内积累分离钚的立场,不过建议美国可以考虑与拥有发达的燃料循环和密切合作记录的国际伙伴合作开发后处理和燃料制造工艺技术。

虽然美国政府一直推行核不扩散政策,自上世纪70年代中期以来就停止了商业后处理活动,但其从未停止乏燃料后处理技术的研究,仍然保持后处理发展能力和随时实现工业化的实力。2005年,美国发布实施“先进燃料循环倡议”(AFCI)中明确提出:2050年之前美国的核燃料循环属于“过渡”阶段,其主要任务是针对美国核电运行几十年积累了大量乏燃料的情况,开发新型后处理和焚烧快堆技术,消耗分离出的钚和次锕系元素;2050之后,美国核燃料循环将进入“可持续”阶段,将后处理分离的堆后铀进行燃烧增殖,以确保核能可持续发展。

此外,也由于能源资源雄厚,能源保障能力强等多种原因,美国目前选择了此种过渡阶段的“观望”态度,即采取工程措施临时贮存(离堆湿法、干法贮存)乏燃料直到50年至100年之后再确定管理方式。这种方式实际上是将乏燃料“一次通过”还是“后处理”的决策时间延迟。正是由于安全监管的长期性和临时贮存期限的不确定,“临时贮存”工程措施与最终的长期安全监管在资金安排与费用提取的额度上缺乏可信的依据。

2005年3月,美国核管会(NRC)批准在商用反应堆首次采用MOX燃料运行成功后,在萨瓦纳河场区投资10亿美元建造一座70吨/年MOX燃料厂(MPFF),用以处置其34吨武器拆卸钚。但实际投资48亿美元,预计2016年建成投产。

美国能源部在尤卡山地区实施的乏燃料贮存计划,花费了数百亿美元和二十多年时间,备受技术和环境方面的争议,终于在奥巴马执政期间终止实施。AFCI中还提到乏燃料后处理不是采用基于铀、钚分离的传统水法,而是采用一个用于分离铀的UREX水法流程和一个用于分离钚和超铀元素的Pyro-A干法流程,并在实验室研究中获得成功。2006年,美国又提出了GNEP计划,再次开始考虑评估是否重启后处理。2010年美国成立蓝带委员会,专门研究美国高放射性废物未来的管理方针,该委员会在2012年初的报告中指出:要继续开展核能研发示范项目,应在多方面(成本、安全、资源利用及可持续性、废物处理、防核扩散与反恐)进行评估;现有核能技术不可能改变美国未来几十年废物管理面临的挑战。正是由于美国乏燃料临时贮存和永久处理方案的问题,今年8月,美国核管会(NRC)决定暂停发放新反应堆的建设及运行许可证。


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