法日混合氧化物(MOX)燃料再循環(huán)研究擴大，這一舉措反映了兩國在核能領(lǐng)域合作的深化。在全球核能發(fā)展的大背景下，混合氧化物燃料再循環(huán)技術(shù)被視為提高核燃料利用率、減少高放射性核廢料產(chǎn)生量的關(guān)鍵路徑之一。
日本電力公司聯(lián)合會(huì )(FEPC)在2023年5月宣布，將與歐安諾公司合作開(kāi)展乏混合氧化物(MOX)燃料后處理的示范研究與開(kāi)發(fā)。當時(shí)，電力公司聯(lián)合會(huì )表示，為了讓日本能夠繼續使用核能發(fā)電，必須安全可靠地處理和處置燃料，包括從正在使用混合氧化物燃料的日本反應堆中取出的乏混合氧化物燃料。
日本作為一個(gè)資源匱乏的國家，核能在其能源結構中占據重要地位。然而，隨著(zhù)核電站的持續運行，乏核燃料的處理成為了亟待解決的問(wèn)題。乏混合氧化物燃料中含有未完全反應的核燃料以及產(chǎn)生的各種放射性物質(zhì)，如果不能妥善處理，不僅會(huì )造成資源浪費，還可能對環(huán)境和人類(lèi)健康構成潛在威脅。
最初宣布時(shí)，計劃是從關(guān)西電力公司的乏燃料庫存中運送約200噸乏燃料(包括約10噸乏混合氧化物燃料和約190噸乏鈾燃料)。關(guān)西電力公司作為日本重要的電力供應商，其乏燃料庫存的管理和利用直接影響到日本核能產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。在核燃料循環(huán)體系中，乏燃料的運輸和處理環(huán)節需要嚴格的安全保障和監管，任何一個(gè)環(huán)節出現問(wèn)題都可能引發(fā)嚴重后果。
電力公司聯(lián)合會(huì )稱(chēng)：“自那以后，我們一直在與包括后處理承包商歐安諾公司在內的相關(guān)方合作，開(kāi)展后處理示范研究，以獲取乏混合氧化物燃料后處理實(shí)際應用所需的技術(shù)知識，例如乏混合氧化物燃料的特性及其對后處理設備的影響，并證明國內核電站使用的混合氧化物燃料可以在商業(yè)工廠(chǎng)中進(jìn)行后處理。”
在核能行業(yè)，技術(shù)知識的積累是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心動(dòng)力。對于乏混合氧化物燃料后處理技術(shù)而言，了解其特性和對設備的影響，有助于優(yōu)化后處理工藝流程，提高處理效率和安全性。同時(shí)，證明混合氧化物燃料可以在商業(yè)工廠(chǎng)中進(jìn)行后處理，對于降低后處理成本、實(shí)現規?；a(chǎn)具有重要意義。
“在審查過(guò)程中，法國歐安諾公司確認了關(guān)西電力公司持有的乏混合氧化物燃料的詳細規格，從優(yōu)化后處理實(shí)際操作的角度，基于乏混合氧化物燃料的性質(zhì)和特點(diǎn)，為了增加獲取的數據量，提議提高示范研究的目標數量。”
法國歐安諾公司作為全球知名的核能企業(yè)，在核燃料后處理領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗和先進(jìn)的技術(shù)。其基于對乏混合氧化物燃料的深入了解，提出增加示范研究目標數量的建議，旨在通過(guò)更多的數據積累，進(jìn)一步完善后處理技術(shù)，提高后處理的準確性和可靠性。
“作為核運營(yíng)方，我們經(jīng)過(guò)審查后確定，從優(yōu)化后處理實(shí)際操作的角度出發(fā)，為了加深從示范研究中獲得的技術(shù)知識，并進(jìn)一步提高后處理示范研究的有效性，增加獲取的數據量是必要的。因此，我們向乏燃料后處理與退役促進(jìn)組織指導委員會(huì )報告了此事，該委員會(huì )于今日批準，我們很高興宣布目標數量的變更。”
日本電力公司聯(lián)合會(huì )作為核運營(yíng)方，對技術(shù)知識和研究有效性的重視體現了其對核能產(chǎn)業(yè)可持續發(fā)展的責任。增加數據量可以更全面地了解乏混合氧化物燃料的后處理過(guò)程，為后續的技術(shù)改進(jìn)和工藝優(yōu)化提供更堅實(shí)的基礎。乏燃料后處理與退役促進(jìn)組織指導委員會(huì )的批準，也表明了日本在核能監管方面的嚴謹性和科學(xué)性。
電力公司聯(lián)合會(huì )表示，現在關(guān)西電力公司將總共運送約400噸乏燃料(約20噸乏混合氧化物燃料和380噸乏鈾燃料)至法國用于此項研究。這一數量的增加意味著(zhù)研究規模的擴大，將為法日雙方在乏混合氧化物燃料后處理技術(shù)研究上帶來(lái)更多的成果可能性。更多的乏燃料用于研究，可以更全面地涵蓋不同類(lèi)型、不同工況下產(chǎn)生的乏燃料特性，從而使研究結果更具普適性和實(shí)用性。
關(guān)西電力公司表示，計劃在2030財年(截至2031年3月31日結束)開(kāi)始運送其中的100噸。這一時(shí)間節點(diǎn)的確定，既考慮了研究的準備工作，也與日本核能產(chǎn)業(yè)的整體規劃相關(guān)。在2030財年開(kāi)始運送部分乏燃料，有助于在既定的時(shí)間框架內完成研究任務(wù)，為后續的技術(shù)應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供支持。
該公司還補充道：“為了在中長(cháng)期內利用核能，本公司將通過(guò)示范研究努力建立核燃料循環(huán)體系，這對于提高日本的能源自給率、確保穩定的電力供應以及實(shí)現碳中和至關(guān)重要。”
從能源戰略角度看，建立核燃料循環(huán)體系是日本實(shí)現能源多元化、提高能源自給率的關(guān)鍵舉措。核能作為一種低碳能源，在日本實(shí)現碳中和目標的過(guò)程中扮演著(zhù)重要角色。穩定的電力供應對于日本的經(jīng)濟發(fā)展和社會(huì )穩定至關(guān)重要，而核燃料循環(huán)體系的完善將為核能的持續穩定利用提供保障。
盡管到目前為止，日本只有四座反應堆重啟并使用了混合氧化物燃料，但電力公司聯(lián)合會(huì )預計到2030財年，至少會(huì )有12座反應堆使用這種燃料。這一預期反映了日本對混合氧化物燃料應用前景的看好，也表明了日本在核能領(lǐng)域持續發(fā)展的決心。
隨著(zhù)更多反應堆使用混合氧化物燃料，對乏混合氧化物燃料的后處理需求也將相應增加，這進(jìn)一步凸顯了此次法日合作研究的重要性和緊迫性。電力公司聯(lián)合會(huì )代表11家電力公司，其中包括9家公用事業(yè)公司(不包括沖繩電力公司)、日本原子能電力公司和電源開(kāi)發(fā)公司(J - Power)。這11家公司在日本電力市場(chǎng)中占據主導地位，它們的聯(lián)合行動(dòng)對于推動(dòng)日本核能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有強大的引領(lǐng)作用。
早在20世紀50年代，日本的核能政策就認識到，這個(gè)能源資源匱乏的國家必須對從乏核燃料中回收的鈾和钚進(jìn)行再循環(huán)利用。直到1998年，日本將其大部分乏燃料運往法國和英國的工廠(chǎng)進(jìn)行后處理和混合氧化物燃料制造。
然而，自1999年以來(lái)，日本一直在儲存乏燃料，以期其本國的后處理和混合氧化物燃料制造設施能夠全面投入運營(yíng)。日本核能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程充滿(mǎn)了曲折，從早期依賴(lài)國外后處理設施，到后來(lái)致力于本國設施的建設，反映了其在核能領(lǐng)域追求自主發(fā)展的努力。儲存乏燃料期間，日本不僅面臨著(zhù)乏燃料長(cháng)期存放的安全風(fēng)險，還需要投入大量資金用于儲存設施的維護和管理。
青森縣六所村的一座后處理廠(chǎng)于1993年開(kāi)始建設，最初預計在1997年完工。該設施采用的技術(shù)與法國歐安諾公司的拉阿格后處理廠(chǎng)相同。一旦投入運營(yíng)，六所村后處理廠(chǎng)的最大后處理能力將達到每年800噸。同樣位于六所村、年產(chǎn)130噸混合氧化物燃料的工廠(chǎng)于2010年末開(kāi)始建設。
然而，后處理廠(chǎng)和混合氧化物燃料制造廠(chǎng)的完工都面臨多次延期。日本核燃料有限公司在8月表示，目前預計后處理廠(chǎng)和混合氧化物燃料廠(chǎng)將分別在2026財年和2027財年完工。
這些設施的建設延期，不僅增加了日本乏燃料處理的壓力，也影響了日本核燃料循環(huán)體系的建設進(jìn)度。建設過(guò)程中可能面臨技術(shù)難題、資金問(wèn)題、公眾反對等多種因素的影響，導致工程進(jìn)度受阻。但隨著(zhù)預計完工時(shí)間的臨近，日本有望在未來(lái)幾年內逐步實(shí)現核燃料后處理和混合氧化物燃料制造的國產(chǎn)化，進(jìn)一步提升其在核能領(lǐng)域的自主發(fā)展能力。
