科學家們一致認為,在考慮長期儲存高活性核廢料時,地質處置是最佳解決方案,但要開發如此龐大的工程項目,需要從一開始就獲得公眾的支持。

上圖:芬蘭的 ONKALO 將成為世界上第一個運營的深層地質處置場
60 多年來,核技術一直是我們生活的一部分。它提供了全球低碳電力的很大一部分,并用于工業、醫藥和國防領域。而且,如果該行業的雄心得以實現,我們很快就會更加依賴它作為未來幾年的能源。然而,由于這些活動,我們留下了放射性廢物的遺留物,其中一些我們今天需要繼續安全管理,并且在未來數千年內它仍將是一種危險。
為這種高放射性廢物提供安全、可靠和永久的解決方案是我們這個時代最重大的挑戰和機遇之一;需要廣泛的工程和技術專業知識,突顯了其復雜性。
開發地質處置設施 (GDF) 是唯一可行的、國際公認的長期管理最具放射性廢物的解決方案。這個地下設施旨在在地下深處的高度工程化的拱頂和隧道中處理放射性廢物,該設施將被安置在位于地表以下數百米處說的合適地質內。
作為這一挑戰規模的一個指標,預計英國將有超過 400 萬立方米的廢物需要回收和處理以完成國家退役計劃,其中超過 770,000 立方米的高活度廢物最終將用于 GDF。
雖然放射性廢物可以安全地儲存在地面上,但這些設施需要持續維護,并且需要每 50-100 年更換一次。投資 GDF 現在可以完全消除這些問題,為放射性自然衰變所需的數千年提供永久解決方案。
GDF 的開發已成為許多國家管理放射性廢物的政府政策的一部分。例如,在英國,自 2006 年以來,它一直是一項明確的政策。
GDF 也代表一個重要的基礎設施項目。在英國開發此類設施的預期成本范圍為 20-530 億英鎊,耗時約 175 年。GDF 可以為幾代工程師提供獨特的機會。
所需技能和資源水平的多樣性將考驗我們的工程部門。作為一個多學科項目,開發 GDF 需要一個涵蓋管理、科學、技術、工程、數學、可持續性和環境等方面的團隊。
這種技能范圍意味著 GDF 不僅僅是對核部門的挑戰。提供的工作范圍,加上資源問題,意味著核工業必須對部門之間的技能轉移持開放態度——從采礦、鐵路、公路和工業部門中汲取靈感。除了確保有效交付外,這還促進了知識積累、獲得廣泛的解決方案,并最終為未來的工程師提供了更具啟發性的職業。
面向未來的 GDF 方法
面向未來是 GDF 項目的核心,其開發過程可能跨越 175 年或更長時間。再加上在此期間保持參與,知識的轉移必須以可持續和穩健的方式進行管理。在不斷變化的數字世界中,可能的藝術經常發生變化,這是一個重大挑戰。我們今天做事的方式可能會發生變化,因此 GDF 的設計需要考慮新興技術,同時有力地維護設施的安全性和完整性。
核能是一個學習型行業,不斷發展并適應一些人認為極具挑戰性的條件和危險。隨著 GDF 的開發,這種靈活的方法將受到考驗,并且建造處置區的規模可能達到過去很少有工程項目的規模,估計有 400 公里的地下隧道開挖這樣的項目可以匹配倫敦地鐵的長度。
這些只是與 GDF 相關的復雜技術挑戰中的一小部分,但當今最緊迫的問題是確定位置。合適的地質環境是一個重要因素,收集與 GDF 安全相關的地質信息也是一個重要因素。潛在地點將需要進行詳細調查,這可能需要大約 10-15 年的時間。
同樣重要的是與社區的接觸和合作。英國政府的政策規定,GDF 只會在有合適地點和有意愿的社區的地方建造。上述規模的核廢料處理設施的前景令人生畏是可以理解的,并且該行業一直存在冷嘲熱諷的態度。
確定 GDF 的位置是一個以當地社區為核心的結構化過程,在任何開發進行之前,必須征得當地社區的同意。英國已經以社區伙伴關系的形式在坎布里亞郡和林肯郡的四個社區內建立了對話,以探討舉辦 GDF 是否適合他們。
這些社區已經體驗到潛在 GDF 的一些非常早期的好處。一旦建立社區伙伴關系,每年向當地社區注入高達 100 萬英鎊的投資。從長遠來看,可能需要加強基礎設施,從而導致地方和區域層面的改善。GDF 預計將在頭 25 年內創造超過 4,000 個工作崗位,這些角色將為同意主辦設施的任何社區帶來巨大的經濟刺激。
然而,核技術的使用可能會引起爭議,盡管具有經濟優勢,但總會存在安全問題。這就是為什么社區參與對于讓人們自己發現更多信息如此重要的原因之一。可以理解的是,人們希望確保設施現在是安全的,而且子孫后代也不會處于危險之中。
英國是全球 20 多個處于 GDF 考慮和發展不同階段的國家之一,其中包括瑞典、芬蘭、瑞士和法國。世界各地的科學家一致認為,GDF 是保持高活度放射性廢物長期安全的最佳方式。
與所有重大基礎設施項目一樣,環境影響也是一個問題。英國政府和核部門更廣泛地承諾,GDF 不僅將提供廢物的安全處置,否則這些廢物在很長一段時間內仍容易受到地面上環境和社會變化的影響,而且還將改善當地環境。這包括從保護農田到增強生物多樣性,可持續性是該項目的核心。
開發 GDF 無疑是我們這個時代最雄心勃勃、最復雜的工程項目之一。在我們開始解決技術問題之前,我們就面臨著克服社區對核廢料的問題、擔憂和誤解的挑戰。核工業有著悠久的歷史,多個地區都體驗到了核工業帶來的好處。因此,盡管障礙似乎很高,但 GDF 有可能為子孫后代釋放經濟、環境和工程機會。
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