根據國際原子能機構(IAEA)的數據，全球估計有250,000噸儲存乏燃料，另有120,000噸再處理乏燃料。各國政府、監管機構、科學家和核工業界都達成了一個全球共識，即處理這些廢物的最安全的選擇是在地質處置庫中。

盡管已經達成了這一共識，但經過40多年的研究、規劃和決策，目前還沒有建成一個高放廢物(HLW)處置庫。芬蘭和瑞典已經頒發了建筑許可證，美國聯邦政府一直在努力處理乏燃料，但效果并不理想，造成政府、工業界和納稅人每年損失數十億美元。而且情況越來越糟。

1、“深度隔離”理論

福島核電站臨時存放于現場的高放射性廢水

深度隔離的想法源于伯克利地球公司(Berkeley Earth)，該公司是一家致力于通過節能、頁巖氣燃料和核能三位一體來應對氣候變化的環保組織。

石油和天然氣鉆探技術的最新進展，激發了“深度隔離”創始人的靈感，打算將其用于解決核廢料問題。

“深度隔離”的兩位聯合創始人分別是CEO伊麗莎白·穆勒(Elizabeth Muller)和CTO(首席技術官)理查德·穆勒(Richard Muller)(這兩人也是父女關系)。

伊麗莎白·穆勒是全球變暖參與、戰略和溝通方面的專家，理查德·穆勒是麥克阿瑟式的天才，也是核物理領域的科學家、教育家和作家。

兩人認為，水平鉆探提供了一種簡單而安全的方法，可以將核廢料深埋在穩定的巖石中，因為據研究，這些巖石中的揮發性物質已經保存了數百萬年，地質特征十分穩定。

與大型礦山存儲相比，這些較小的設施存放放射性物質，可以降低工人暴露輻射風險，操作設施所需的工人也更少。鉆孔可以靠近現有的核廢料倉庫，減少運輸風險。建造幾個較小的設施可以減輕公眾的負擔。

總體來說，“深度隔離”成本相當低廉，大概是開采礦藏資金的一小部分。

2、乏燃料處置不斷增加的成本

自1983年以來，美國聯邦政府已經利用納稅人400多億美元建造和運營一個永久性核廢料儲存庫。政府也已花費150億美元在尤卡山開發并許可一座礦山。但由于政府未能履行接管和處置約80萬噸乏燃料的法定承諾，法院下令向政府提出高達340億美元的索賠承擔責任。

一直以來，世界各國都默認在核電站現場存儲乏燃料，不僅是臨時性的，而且存儲成本十分高昂。美國就每年花費大約30億美元用于乏燃料的臨時性儲存，全球每年的數字超過130億美元。

目前的處理方法需要挖掘大量的地下儲存庫，并將核廢料放置在一個隧道網絡中。

尤卡山核廢料地質處置庫內部規劃圖

以尤卡山為例，尤卡山存儲庫將在地下深處修建一條長達5英里的U形主蓄水隧道，建成后，該設施將由2000-2500名工程師和相關人員維護。

乏燃料存儲研究和國際合作也取得了可觀的成效。

芬蘭目前已經完成兩個坑道的乏燃料處理

瑞典和芬蘭的第一批存儲庫即將完工，加拿大正在推進設施選址的適應性分階段管理方法。這些看似進展十分順利的國家，其實背后也有無數的失敗和教訓。

政府為這些大型工程項目提供的預算同樣龐大。

在美國、加拿大和英國，每噸乏核燃料的平均處置成本估計約為136萬美元。按照這個成本算法，僅在這三個國家處理現有的高放廢物就需要1450億美元。而處理全球核廢料將花費5560億美元以上。

即便耗資如此巨大，儲存庫仍然十分緊缺，全球還在不斷產生新的乏燃料。這意味著，這些巨大的處置成本將持續攀升。

相比之下，20多年來，美國的油氣工業已經鉆探了50000多口水平井，留下了十分豐富的技術和經驗，可以借鑒用來精確地指導核廢料處置鉆孔。

甚至可以用上舊油田管道，鉆一個新的孔與之相交，充分利用油田管道特定的地質構造特點，不僅僅包括鉆孔的深度和角度。

3、“深度隔離”潛在吸引力

高放物地質存儲

鉆井成本已經大幅下降，水平井現在每口價值也就幾百萬美元。低廉的鉆孔，與投資數十億美元用于開采儲存庫相比，“深度隔離”方案的潛在吸引力越發明顯，特別是對于那些儲存廢物較少的國家(基本都是小型核能項目)。

“深度隔離”水平鉆孔將有幾千英尺深，鉆孔可能達到低滲透地質層。

過程相當簡單，首先鉆一個垂直的鉆孔，然后水平徑直鉆探兩英里。這些孔的直徑可能有所不同，可以容納各種大小的乏燃料罐。據目前估計，兩到三個水平鉆孔可以安全地儲存一個典型核電站壽命期內產生的所有廢物。

存儲罐將由耐腐蝕合金制成，這些處理罐在低氧環境中使用，預計可以保存數千年。

這種結構的乏核燃料儲存罐，在放置數十年后也可以回收。罐設計有鎖緊機構，以便在需要時與鉆井設備重新連接進行拆卸。即使在鉆孔被回填和堵住之后，裝滿廢物的罐子也可以通過重新鉆孔來取回。

事實上，儲存罐回收并不簡單，因為這里面也增加了安全防范裝置，用來防范恐怖分子。

在鉆孔被密封后，如果又要打開，就需要一個大型鉆機一個多星期才能重新鉆透。然后，專業鉆井隊需要找到并取回處理罐。

因此，盡管設計中內置了可檢索性，但這并不是可以迅速或通過隱蔽方式隨便找到移動的。

還有很多工作要做，但解決辦法似乎很簡單。“深度隔離”認為，利用水平鉆孔技術處理1GW核反應堆產生的廢物，建立第一個深度地質處置場，最短3年內就有可能實現。主要的挑戰不在于技術領域，而在于政治意愿和公眾接受。

地質構造和深度是阻止廢物進入生物圈的最終地質屏障。此外，鉆孔將用材料回填和堵塞，并確保不會泄露到表面，保證更安全的處置環境，內置冗余以實現長期性能，并更好地保護人員和環境。

深鉆孔處置概念的一個獨特方面是，能夠將廢物放置在核反應堆現場或其他已經儲存核廢物的位置或非常接近的位置。這樣就不需要運輸乏燃料。

4、技術推廣真正的障礙

這項技術看起來很有前途，但需要足夠的資金和政府的研發支持。測試和數據收集以支持潛在的許可，可能需要數百萬美元和幾年的時間，但相比之下，這仍然是一筆劃算的交易。

水平鉆孔存儲庫的真正障礙有兩個：政策和立法，公眾接受。

穆勒團隊知道，外界對他們充滿相當大的疑慮。因此，他們請來了核物理、地質學、政府事務、利益相關者參與和商業發展方面的專家。

該團隊確定了公私合作模式，以形成一個以社區參與為重點的清潔技術初創公司。在政府資源和問責制的支持下，私營部門的創新和動力可以是一個強有力的組合。

社區參與是“深度隔離”的核心價值。安全和有保障的廢物處理成為向社區提供的解決方案，而不是強加給社區。真正的區別在于贏得和保持對社區的信任和信心。

“深度隔離”正與政府和社區合作，提供一個健康持久的基礎。

政治和法律挑戰是完成尤卡山儲存庫的主要障礙。內華達州每年花費350萬美元的法律費用，以防止該設施被用來存放核廢料。

過去的努力清楚地表明，適當和有效的社區參與是必不可少的。最近在美國進行的一項替代處置方案的試點試驗就震驚了社區，該項目因此被迫取消，盡管試驗本身不涉及任何放射性物質。

當地人不相信政府聲稱這些地點永遠不會被用來處理核廢料的說法。糟糕的社區參與可能會在項目開始前就注定失敗。

“深度隔離”將使各級人民和社區參與進來，并盡早做到這一點。在工人和設備進駐現場之前，打消疑慮和建立可靠關系的時間是很長的。

“深度隔離”認為，將私營部門的創新與公共部門的資源、問責制以及社區支持結合起來，可以打破國際核廢料僵局。

政府和工業界在改革經濟和改善生活之前已經走到了一起。例如，美國的一項立法改革使聯邦快遞得以徹底改變航運業，政府的購買力使Space X得以大幅降低成本，并為高度監管的航天行業的進步鋪平道路。這種伙伴關系也可以解決核廢料的挑戰。

深度隔離的解決方案可以提供一個更簡單，更安全和更具成本效益的解決方案，以解決核廢料本身的僵局，或補充已開采的儲存庫，如超額認購的尤卡山項目。

通過改進社區參與優先的方法，社區可能在地方決策中發揮更大的作用。