2011年1月3日，中國高調宣布核燃料的后處理技術取得重大突破——中核集團四〇四廠的乏燃料后處理中試廠熱調試成功，從乏燃料(核反應堆中使用過的核燃料)中成功分離出鈾、钚等產品，可供核電站循環使用。

國內媒體快速跟進，而且不乏溢美之辭。“鈾利用率提升60倍”、“中國鈾資源夠用3000年”等說法。在互聯網上引來—片叫好聲。

甚至還有人將這項技術突破與稍后J-20的成功試飛聯系起來，上升到政治高度.解讀為官方有意釋放談判籌碼，為胡錦濤主席訪美壯行。

該消息還引起股市行情的大幅波動.中核集團屬下的兩支股票.中核科技漲停，而從事海外鈾資源開發的中核國際急跌12.7%。

不過，國際鈾市場的信心未受影響。1月4日，鈾在紐約的交易價為每磅63.5美元左右，不但沒有下跌，還比2010年底高出l美元。而過去兩年，國際鈾價上漲了約20%。

“媒體有些報道太夸張了解讀過度。”中國原子能科學研究院顧忠茂研究員接受《鳳凰周刊》記者采訪時強調，熱調試的成功是中國科技人員20余年艱辛努力所取得的突破性進展，極大地鼓舞了士氣，可喜可賀，但與其他主要核能國家相比，中國的民用核燃料循環技術仍落后一大截，需要奮起直追。

調試過程非常順利

中核集團四〇四中試廠于1990年3月由國家計委立項建設。原子能研究院是參與該項目的三個合作方之一，負責提供工藝流程和基礎數據;核工業第二研究設計院(現改制為中國核電工程有限公司)負責工程設計、設備研制;四〇四廠負責項目管理和工程運行。

乏燃料的后處理，從元件的剪切、分離、提純到最后拿出臺格產品，每—步都是難題。這次熱調試，全過程都非常順利，中國科學家經過20年反復實驗，終于突破了全套技術體系。

而在這20年里，后處理技術在許多國家都取得突破，特別是印度這個核技術的后發國家，后來居上，走到了中國前面。而美國早在上世紀70年代末，就建成了全球第一座乏燃料后處理廠，處理能力1500噸/年。

“與這些核大國相比，我們沒有多少可以吹的，必須保持冷靜清醒。”顧忠茂說，中國的后處理技術與能力明顯落后于國際水平，當前任務是奮起直追。

相比之下，媒體報道顯然過于樂觀。看到“鈾利用率提升60倍”、“鈾資源夠用3000年”這類報道受到網民熱捧，顧茂忠在“鳳凰網”跟帖評論：“中試工程熱調試的成功值得慶賀!但媒體報道的標題‘鈾利用率提升60倍’太夸張了，容易引起誤導。業內人士都很清楚，目前世界各國的核能技術可能還需要研究發展幾十年，才能實現這個宏偉目標。”

“這些報道給人一種錯覺，好像中國現在的鈾利用率就已經提升60倍了。”顧對本刊記者表示，60倍只是—種理論計算，要變成現實，中國還有很長的路要走。

中試廠在調試成功后，將繼續為商業運行探路。接下來的工作是完成50噸乏燃料的處理任務。顧忠茂估計，僅這一項，就可能需要一至三年時間。

完成這項規定任務后，中試廠將做相應配套，形成一定的生產能力，繼續驗證新的工藝參數。到那時，這條中間試驗才算完成其歷史使命。中國的乏燃料后處理技術在此基礎上，才有望轉化為生產力，實現商業價值。而這個過程，顧忠茂估計至少需要10年。

“路打通了”

后處理技術具有典型的軍民兩用性質(分離出的钚既能用于核電站，又能用于制造核彈，8公斤钚即能造一枚核彈)，與鈾濃縮技術、重水生產技術并列，是國際上防核擴散的三大敏感技術。因此，乏燃料的后處理不僅是一個技術與經濟問題，也—直被視為一個政治問題。

在核燃料使用上，有核國家根據其國情和政策需要，存在多種技術選擇。

美國因其政策重點一向致力于防擴散，因此在核燃料的使用上不主張進行后處理，長期奉行“一次通過”的技術路線。也就是，核燃料在核反應堆中使用一次后，即經過充分冷卻和嚴密包裝，進行深地質處置，這種技術選擇也叫“開路”路線(與閉合的循環利用路線相對)。

與美國一起選擇開路路線的國家還有加拿大、瑞典、芬蘭、西班牙，他們現在對乏燃料進行暫時封存，若干年以后根據技術進展再作決策進行處理。現在，美國國內積累的乏燃料已經達到6萬噸之多，雖然上世紀70年代末就建成了一座年處理能力1500噸的后處理廠，但為了防擴散的需要，—直沒有投運。

更多國家選擇了“閉合循環”的技術路線。法國、英國、俄羅斯、日本、印度等國都采用這條路線，工藝技術已經成熟，都有了一定的生產能力，而且實現了熱堆循環。

法國是這一技術路線的領跑者，已經建成兩座1600噸的乏燃料后處理廠，運行良好，在熱堆中實現了核燃料的循環使用。英國的后處理能力也不弱，擁有兩座后處理廠，規模分別為1200噸和1500噸，都在運行中。俄羅斯現有一座400噸的后處理廠，明年擬建一座100-300噸示范廠;日本依靠法國技術，建有100噸和800噸后處理廠各一座;印度也有三座后處理廠，盡管規模較小(—座50噸、兩座100噸)，但具備了后處理能力，不但能處理熱堆乏燃料，還掌握了快堆乏燃料的水法后處理技術。對比之下，中國快堆乏燃料后處理研究僅僅剛起步。

核燃料“閉合循環”又有兩種選擇，除了在普通熱堆中循環使用外，還可以將后處理分離出來的鈾和钚，制成混合氧化物燃料，用到快中子增殖反應堆中，這樣可以大大提高核燃料的利用率。這兩種處理分別被稱為“熱堆循環”和“快堆循環”。理論上，經過“快堆增殖-后處理-快堆燃料制造”多次循環，利用率可以提高60倍。

在美國推行“一次通過”的開路路線30年后，小布什政府于2006年提出“全球核能伙伴計劃(GNEP)”，作為美國核能發展的長遠戰略。該計劃致力于在合作伙伴中發展推廣后處理技術和快堆技術，力圖恢復其核能大國地位。

盡管這項計劃因為沒有得到國會撥款，至今沒有啟動，但美國技術路線的轉向，標志著“閉合循環”的技術路線已經成為國際主流。核能專家預測，2040年前后，“快堆增殖-后處理-快堆燃料制造”循環技術有可能進入商業應用階段。

中國政府很早就確定了“快堆閉合循環”的技術路線。但是，作為這條技術路線的關鍵一環，中國的乏燃料后處理技術至今仍在中試階段，尚未形成工業能力，與核大國的國際地位極不相稱。

“作為一個核大國和核能規模很大的國家，中國不應該也不可能依賴國外，必須自主建立一套獨立、完整和先進的核燃料閉式循環工業體系。”顧忠茂說，后處理是這套循環工業體系中技術難度最大的一個環節，這一關不突破，中國的核燃料循環工業體系就不能閉合。

目前，美國的GNEP計劃盡管在國內受挫，但仍在海外推行全球核能伙伴計劃，尋找合作伙伴，以期在各國發展民用核能的同時，降低核擴散風險。“從民用核能的國際發展趨勢看，今后很可能形成少數幾個國際核燃料循環中心。”顧忠茂說，從這個意義上說，中國也必須奮起直追，盡快建成核燃料循環工業體系，提升在國際合作與競爭中的話語權，否則，就有被邊緣化的危險。

這次熱調試成功，讓中國一大批科研人員長吁了一口氣。“路打通了。”顧忠茂說，中國終于可以按照自己的既定線路，開啟商業化道路了。

專家建言：2025年建成商用后處理廠

早在三年前，專家就曾建言啟動商用后處理廠建設項目，爭取在2025年建成一座年生產能力800噸的商用后處理廠。

中國內地現在運營中的核電機組共有13臺，裝機容量共約1000萬千瓦。國家能源局已核準開工的機組共34臺，總裝機容量3692萬千瓦，2020年前都能建成投運。此外.還有近20臺機組獲準開展前期工作。

根據國家能源局到2020年核電裝機40—60Gw的發展目標，預計到那時，中國乏燃料累積存量將達到7500-10000噸，2030年達到20000—2500()噸。這意味著，2020年后，中國核電的批量發展開始對分離钚有較大需求。作為產能配套，中國乏燃料的后處理能力屆時必須跟上。

另外，根據中國核能產業的“熱堆、快堆、聚變堆三步走”發展戰略。2020年左右擬建成80萬千瓦的示范快堆，2030年前后建成首期商用快堆，2035年實現批量化建設。如果乏燃后處理廠不能在2025年建成投運，為快堆提供钚裝料，快堆計劃將成無米之炊。

記者從有關方面獲悉，商用后處理廠的前期工作，可能已經提上日程。

專家建言，為與快堆發展相協調，中國首較座后處理廠的設計生產能力定于800噸/年比較合適。這樣，每年可分離出8噸钚，基本上可以滿足快堆電站的前期需要.同時還有部分钚可以在熱堆中循環利用。

國際上，一個具備商用價值的乏燃料后處理廠，從立項到建成，周期通常為15-20年。業內有人樂觀估計，中國如果從現在開始著手有關工怍，到后處理廠建成投產，可能要不了這么長時間。

商業運作離不開政府主導

建設商用后處理廠，除了要解決工藝流程、設備選型、自動控制等技術問題，科研設計人員還需要考慮其經濟效益和商業前景，做出合理評估。

美國之所以選擇開路路線，并且啟動GNEP時受挫，一個重要原因，就是考慮到乏燃料后處理的高昂成本。業內人士都清楚，以現在的國際鈾價，從天然鈾礦石開始，經過分離、濃縮、提純得到核燃料，遠比乏燃料后處理循環再利用的核燃料更具市場競爭力。

但是，如果從核燃料的整個循環鏈條進行綜合評估，乏燃料后處理的社會和環保效益非常可觀。相應地，如果考慮到對核廢料進行最終處置的高昂費用，并以此來評估乏燃料后處理的經濟效益，同樣應該是劃算的。

迄今為止，對核廢料的最終處置，國際上還沒有公認的有效方法，因此也沒有計算最終處置費用的公認標準。以美國為例，他們在內華達尤卡山建造了永久的核廢料儲藏庫，但是并沒有啟用。其國內累積的天量核廢料仍分散暫存在水池中。如果經過后處理，這些核廢料的體積可以縮減到原來的四分之一，將大大降低最終處置的費用。

綜合評估，核燃料的循環利用比一次通過更為合理，然而這并不意味著后處理廠就一定能贏利，靠市場維持自身運轉。在很大程度上，中國后處理廠的商業前景取決于快堆的技術發展和建設規模。去年7月，中國80兆瓦的實驗快堆進入臨界。顧忠茂預計，如果發展順利，中國的快堆核能系統有可能在30年后進入商業應用，50年后取代熱堆成為核能的主力，后處理廠的商用前影應該是不錯的。

但是，從各國后處理工廠的運行情況來看，現在都離不開政府扶持。以做得最好的法國為例，其商用處理廠雖然多年來運行良好，但仍需政府補貼，還不能完全市場化。

“民用核能產業正在逐步市場化.但作為戰略產業的乏燃料后處理始終置于國家控制之下，各國無一例外。”忠茂說，后處理不僅是一種商業行為，還是一種國家行為，要堅持政府主導。

言外之意，中國乏燃料后處理技術的商業化，還需要國家意志大力推動和政府之手強力運作。