幾年前，我在普里皮亞特(Pripyat)的一所小學的地板上發現了這個小鎮，這個小鎮是為現在烏克蘭的切爾諾貝利核電站的工人建造的。

　　也許它曾經是一個孩子在一個州的場合揮手，或者是在1986年4月世界上最嚴重的核災難之后急于撤離普里皮亞季。

　　距離不到兩英里的地方，受災的搖搖欲墜的反應堆4是地球上最危險的地方之一。數英里的所有東西，從樹林里的蘑菇到停在停車場的卡車，到托兒所和醫院病床上的玩具，都在某種程度上具有放射性。

　　盡管劑量計顯示在沖洗后，小旗子的放射性幾乎比自然界中發現的正常背景水平更高，但它應該被打包并填埋為低水平的核廢料。

　　相比之下，切爾諾貝利的反應堆4場地將在數萬年內保持危險。爆炸發生33年后的2019年7月，200公噸的鈾，钚，液體燃料和輻射塵埃最終被封裝在比自由女神像更高的15億歐元(13.5億英鎊)鋼結構中。新的石棺將持續大約100年 - 之后它將惡化，后代將不得不決定如何永久拆除和儲存它。

　　于2019年1月16日前往德克薩斯州卡梅倫。這對加利福尼亞創業科技公司Deep Isolation的聯合創始人Liz Muller 和她的父親，加州大學伯克利分校物理榮譽教授Richard Muller來說是一個令人痛苦的日子。現在擔任Deep Isolation的首席技術官。

　　父女團隊邀請了40位核科學家，美國能源部官員，石油和天然氣專業人士以及環保主義者，目睹了第一次嘗試測試最新的油壓技術是否可用于永久處置最危險的核廢料。

　　上午11點30分，石油工人的工作人員用一根鋼絲繩將一根80厘米長，20厘米寬，64公斤的罐子 - 用鋼而不是放射性廢物 - 放下一個先前鉆過的鉆孔。然后，使用工業發明的一種稱為“拖拉機”的工具水平進入英里深的油藏，他們將它推離鉆孔120米遠的巖石。

　　五個小時后，機組人員使用拖拉機重新安置并收集罐子，將其連接到電纜上并將其拉回到地面 - 工人的歡呼聲。在那之前，核工業中很少有人相信這可以做到。

　　通過避免挖掘大型，昂貴的隧道來存儲地下垃圾的需求，Deep Isolation團隊相信它已經找到解決世界上最棘手的環境問題之一 - 如何永久處理并可能獲取數十萬噸核廢料目前儲存在世界各地的核電廠和研究和軍事站。

　　“我們表明它可以完成，”伊麗莎白穆勒說。“水平定向鉆井最近已經走過了漫長的道路。現在這是一種現成的技術。使用較大的罐，我們認為大約300個鉆孔，長達2英里的隧道將能夠占用美國的大部分高級核廢料。我們認為我們可以將永久存儲成本降低三分之二。“

　　“我們正在使用一種在過去20年里變得便宜的技術，”曾在頁巖氣行業工作的理查德穆勒說。“我們意識到我們可以整合石油和核技術。一個為另一個提供了解決方案。這些膠囊可以向下深處下降，比任何人提出的都要深，并儲存在十億噸巖石下，因此沒有輻射出來。“

　　很棒的庫存

　　如何管理核廢料的困境 - 在核電生產的每個階段，從鈾開采和濃縮到反應堆運行以及乏燃料后處理，都經常大量生產放射性物質 - 幾十年來一直對行業，學術界和政府征稅。

　　除了事故之外，盡管人們對核能作為有助于緩解氣候變化的低碳能源的地位感興趣，但這仍然是公眾持續反對該行業進一步擴張的一個主要原因。

　　在80多年的核電中，已經建造了450多個商業反應堆，許多實驗站和數以萬計的核彈頭，積累了大量不同程度的廢物。

　　根據世界核協會(WNA)的數據，根據國家對廢物進行分類的方式，只有約0.2-3%的廢物是高放廢物，這是一個促進核電的倫敦工業集團。

　　這大部分來自民用反應堆燃料，這是地球上已知的一些最危險的物質，幾十萬年來一直保持放射性。它需要無限制地冷卻和屏蔽，并且含有與核能發電有關的95%的放射性。

　　另外7%左右的體積稱為中間廢物，由反應堆組分和來自反應堆堆芯的石墨等物質組成。這也是非常危險的，但它可以存儲在特殊的罐中，因為它不會產生太多熱量。

　　其余部分由大量所謂的低水平和極低水平的廢物組成。這包括廢金屬，紙張，塑料，建筑材料以及參與核設施運行和拆除的所有其他放射性物質。

　　大家普遍認為，在西方14個國家，約有22,000立方米的固體高放廢物在臨時儲存中積累但未被處置(轉移到永久儲存)，中國，俄羅斯和軍用站的數量不明。

　　還儲存了460,000立方米的中間廢物，以及約350萬立方米的低放廢物。WNA表示，每年通過運行民用反應堆產生約34,000立方米的新高放廢物和中間廢物。

　　根據美國政府問責局的數據，美國擁有59座核電站，其中包括97座工作的民用反應堆，每年每年產生至少幾噸高放廢物，其中有大約9萬噸高放廢物等待永久處置。

　　雖然由于測量和報告數量的差異以及一些庫存保密而無法提出全球總量，但其他國家也存在大量廢物。

　　很多想法

　　在核電初期，幾乎沒有考慮任何形式的浪費。除其他外，英國，美國和俄羅斯當局在海上或河流中傾倒核廢料 - 包括超過15萬噸的低放廢物。從那時起，數十億人一直在努力確定如何最好地減少產生的數量，然后將其存儲在永恒的時間。

　　許多想法已被調查，但大多數被拒絕為不切實際，太昂貴或生態上不可接受。它們包括：將它射入太空 ; 在合成巖石中隔離它 ; 把它埋在冰蓋里 ; 將它傾倒在世界上最孤立的島嶼上 ; 并把它扔到世界上最深的海洋戰壕的底部。

　　還提出了深達5000米的垂直鉆孔，一些科學家認為這種選擇很有前途。但是有人懷疑，因為從垂直鉆孔中回收廢物幾乎是不可能的。

　　兩項科學發展令核科學家興奮不已。一個是建造新一代先進的快中子反應堆，它將使用高放廢物作為燃料。這個緩慢出現的“第四代”核電計劃被業界稱為更安全，更高效。但即使這些反應堆能夠降低廢物造成的危害程度，它們也無法完全解決問題。

　　“這些新反應堆仍然需要一個廢物處理庫，可能與當前常規反應堆產生的廢物存儲庫一樣大，”喬治華盛頓大學國際科學與技術政策研究所所長Allison MacFarlane表示。 2012 - 14年美國核監管委員會主席。

　　另一種可以減少浪費的技術，即嬗變，旨在通過使用激光改變危險廢物的成分來減少放射性毒性。它已經在英國，美國，瑞典和其他地方進行了數十年的調查，但沒有取得很大的成功。

　　但是這個想法在2018年12月得到了法國諾貝爾獎得主物理學家杰拉德·穆魯的啟發，他在接受演講時表示激光束比太陽表面亮幾百萬倍，爆發百萬分之十億分之一秒。有可能中和核廢料，將其半衰期縮短到幾年，放射性很小。

　　“核能可能是未來的最佳候選者，但我們仍然留下了許多危險的垃圾。這個想法是將這種核廢料轉化為沒有放射性問題的新形式的原子。你要做的就是改變原子核的構成，“他在講座中說。

　　但Mourou承認，可能需要數十年時間才能采用這種“極輕”解決方案來銷毀工業規模的核廢料。

　　'沒有可靠的方法'

　　經過幾十年的民用核能和數十億用于研究不同地質場所和最佳處理廢物的方法，問題既是技術問題又是政治問題，政府和工業界的共識是深層埋葬是最好的解決方案 - 至少對于時刻。

　　然而，到目前為止，還沒有一個國家能夠建立一個深層高級垃圾處理庫。

　　“雖然幾乎每個核國家原則上都計劃最終埋葬最放射性廢物，但只有少數幾個國家取得了任何進展，世界上沒有任何地方經營一個授權的地點，用于最高放射性的深層地質處置。浪費，“核電力遺產的作者，放射性廢物管理委員會的前成員安德魯·鮑威斯說，他建立了英國政府關于如何以及在何處儲存核廢料的建議。

　　“目前沒有任何選擇能夠證明廢物將在數十年到數十萬年之間與環境隔離。沒有可靠的方法來警告后代關于核廢料堆的存在，“他說。

　　“核遺產延伸到遙遠的未來; 它會對環境和人類健康構成威脅，這段時間遠遠超出我們的理解范圍。放射性廢物是該行業的致命弱點，“Blowers說。

　　美國最接近一個深度存儲庫。新墨西哥州的廢物隔離試驗工廠是一個655米深的綜合設施，用于處理“超鈾”廢物，或長壽命的中間廢物，主要來自軍事炸彈制造。

　　然而，根據法律規定，所有美國高級核廢料必須運往內華達州的尤卡山，自1987年以來，它一直是拉斯維加斯西北90英里處的指定深層地質處置庫。

　　但該網站遭遇了持續的法律，監管和憲法挑戰，因為它被確定為潛在的合適存儲庫，因此成為一種政治性的溜溜球。它受到西肖肖尼人，內華達州和其他人的強烈反對。

　　在尤卡山(Yucca Mountain)發掘了一條巨大的隧道，但從未獲得許可證，該地點現在基本上被廢棄了 - 令聯邦政府和核工業感到沮喪，因為從消費者賬單征稅到已經籌集了超過410億美元(340億英鎊)。支付儲存庫的費用，并且必須在其臨時核廢料儲存地點支付高昂的安全費用。

　　“我們需要一個高級別的存儲庫。我們現在在美國大約121個地點都在浪費，“核能研究所聯邦計劃主任貝克埃爾莫爾說。

　　“這使納稅人每年花費800美元。我們有97個[核]工廠運營，廢物量只會增長。我們不允許科學在這里發揮作用。政府的核廢料基金有410億美元，尤卡山的科學合理。我們想要一個決定。我們需要不止一個存儲庫。“

　　他得到了美國能源部長里克佩里的支持。他在2017年6月的參議院聽證會上表示，“我們有道德和國家安全義務，需要提出長期解決方案，找到最安全的資源庫......我們再也無法將這些資源投入使用了。”

　　痛苦地慢

　　在大多數國家，政治和社區對計劃的反對使得進展緩慢。在英國，政府向社區提供資金，但無法說服任何地方當局擁有永久的深層存儲庫。法國和德國的大規模抗議活動助長了綠黨的政治崛起，無限期地延遲或停止了對擬議的儲存庫的工作。

　　只有芬蘭即將完成高級廢物的深層存儲。5月，工作開始在一個“封裝”工廠，廢物將被裝在銅罐內，將被轉移到400到450米深的地下隧道。但是對于罐的長期安全性存在疑問。

　　“這個問題難以解決，” 核咨詢集團創始人保羅多夫曼說，該集團由大約120名國際學者和輻射廢物，核政策和環境風險領域的獨立專家組成。

　　“痛苦的現實是，沒有科學證明的方法來處理高級和中級廢物的存在問題。一些國家建立了存儲庫，有些國家計劃存儲庫。

　　“但鑒于巨大的技術不確定性，如果在未來幾千年內進行處置并且地下出現任何問題，那么后代將面臨嚴重的污染。”

　　許多人現在懷疑是否會找到令人滿意的最終存儲庫。

　　“管理核遺產不僅僅是一個技術問題，而是一個社會問題，”Blowers說。

　　“事實是，無論做出什么努力來埋葬和忘記它，它都不會消失。在可預見的未來，未來是[核電廠]已經就地安全可靠的存儲。從長遠來看，更好的選擇可能會實現。

　　“考慮到所涉及的時間尺度，沒有必要趕時間。社會可以而且應該花時間處理其核遺產。”

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