據最新研究證實，全世界對深孔核廢料處置越來越感興趣。

1、深孔處置

垂直和水平鉆孔的截面圖(圖源：Deep Isolation)

對于乏核燃料和高放射性廢料的處理，深孔處置方式提供了一種可擴展、模塊化和經濟的選擇。 這對于核廢料庫存較少的國家尤其有用，因為這些國家不想承擔乏燃料儲存庫的高安全成本。

去年，深度隔離公司(Deep Isolation)對美洲、歐洲和亞太地區18個國家相關人員觀點進行了一項研究，以確定人們對核廢料深孔儲存庫的看法。 接受調查的人均同意一點，如果想更深入了解此解決方案，需要進行端到端技術演示。

這項研究在3月份的核廢料管理研討會上進行了全面介紹，其依據是對監管、政策和廢物管理組織成員的采訪和調查。

大多數被調查者表示，他們認為鉆孔可能會在未來核廢料處置中發揮重要作用。

他們提到了選擇和靈活性的好處，與集中挖掘的乏燃料存儲庫相比，鉆孔的物理影響更小，成本和時間都節省了。

在歐洲，歐盟綠色投資組織要求，要進行該項計劃，核廢料和退役資金必須到位，并且必須有處理低水平和中等水平廢物的運營設施，并制定計劃，在2050年之前運營高水平廢物處理設施。

與開采乏燃料存儲庫相比，能夠在更短的時間內部署鉆孔存儲庫，可能會使該選項更具吸引力。

如果需要的話，深孔處置也可能與開采的乏燃料儲存庫位于同一位置。

2、研究過程

國際相關人員對乏燃料和放射性廢物深孔處置的國際展望。
問題：我認為(在全球范圍內)深孔處置可能在確保乏核燃料和其他形式的高放射性廢物的安全地質處置方面發揮重要作用。

目標研究小組負責高放射性廢物處置的地質處置，他們的選擇來自：國家政府決策者;廢物管理組織;核能和環境監管機構;影響國家政策的國際機構;大學研究人員;專注于放射性廢物處理的國家實驗室和其他研究機構。

在這項研究中，37人完成了一項在線調查，其中10人還進行了深度訪談。另外兩名受試者僅完成了面談。

這項研究是由深度隔離公司和謝菲爾德大學的尼爾·查普曼(Neil Chapman)教授合作進行，查普曼是放射性廢物地質處置方面的專家，在國際核工業的環境、戰略和廢物管理方面擁有40年的經驗。

查普曼說：“多年來，人們對深孔處置在國家核廢物管理計劃中的潛在作用進行了大量評論，這項工作終于讓人們了解了廣泛的政策和決策者的真實想法。” 他說：“人們普遍認為(深孔處置)可以納入一套安全的處理方案，大大提高戰略和經濟靈活性。應該鼓勵各國現在團結起來，支持一個早期的多國示范項目。隨著世界越來越接近低碳核能的未來，這一點變得越來越重要。”

3、深孔處置益處

國際相關人員對乏燃料和放射性廢物深孔處置的國際展望。
關于少量核廢物(即單一核電廠的乏燃料和/或玻璃化高放廢物)深孔適用性的意見。

調查參與者被問及他們認為深孔處置的關鍵潛在機會和益處，以及有待解決的政策、監管、技術、運營和社會挑戰。

說到益處，74%的受訪者傾向于同意或強烈同意深孔處置，在確保高放射性廢物的安全地質處置方面發揮潛在作用。

被調查者強調的益處包括：增加了選擇和選址的靈活性，包括與傳統處置庫相比，減少了物理影響;國家廢物處理計劃會降低成本;從社區同意的角度來看，具有潛在吸引力的特征;以及在監管過程中實現規模經濟的潛力。

深度隔離公司的鉆孔設計，選址靈活性很強，因為它們利用定向鉆井和地質導向技術，將處置容器垂直、傾斜或水平放置在穩定巖層中。

絕大多數接受采訪的人表示，鉆孔可能適合或非常適合存放乏燃料的小型廢物庫存，例如研究反應堆的燃料，以及可在核電站或其附近處置的玻璃化高放廢物。

美國最大的核廢物處理廠，將高放射性廢物固定在玻璃中，以便安全長期儲存。

最近的兩項深度隔離研究已經有了一些實例，一項是由挪威核退役管理局(NND)委托，代表歐洲儲備庫開發組織(ERDO)的一些國家進行，另一項是斯洛文尼亞核退役管理局(ARAO)進行。

12月發表的NND研究發現，深孔處置是“處理ERDO高熱量廢物的可行且成本效益高的選擇”——它可以處理克羅地亞、丹麥、荷蘭、挪威和斯洛文尼亞五個歐洲國家臨時儲存的高放廢物和長壽命中放廢物的100%。

據估計，深孔存儲庫的成本將是傳統乏燃料存儲庫成本的三分之一到一半。

ARAO的研究發現，深孔處置為斯洛文尼亞TRIGAⅡ研究堆的乏燃料提供了一種安全、經濟的解決方案，最具成本效益的方法是為TRIGA Ⅱ反應堆和Krško核電站的燃料建造一個深孔處置庫。

但鉆孔處置不僅僅是乏燃料和放射性廢物庫存較少的國家的一種選擇。超過一半的受訪者認為，至少在某種程度上，它可能適合管理小型和大型庫存。

4、深鉆孔的挑戰

深度隔離公司的鉆孔技術假想圖。

調查參與者被要求評估26個可能需要克服的潛在挑戰。 其中一些被認為是重要的，包括：更詳細地演示和記錄操作過程和安全案例;缺乏關于將鉆孔作為處置設計的社會態度的證據;以及在國際層面上，證明深孔安全案例所需要求的政策或監管清晰程度。

80%的被調查者同意或強烈同意，在將該技術作為許可處置方法實施之前，需要對其進行更徹底的端到端演示;76%的人認為，該方法的操作和關閉后安全案例不太成熟。

近一半的受訪者表示，他們不知道深孔處置是否會帶來提高社區接受度的好處。

一些人認為鉆孔可能更容易看到，但由于社會對不同形式地質處置的態度尚未得到充分研究，因此無法更明確地看到。

“這里的問題是關于對科學的信任，對地質學家的信任。”一位受訪者說。

另一位說，社區成員可能更容易理解鉆孔的簡單結構，而不像需要大量工人和設備的復雜乏燃料儲存庫作業。

其中一人說，在更大深度增加安全性，接受度更高，因為它不會那么容易受到構造事件的影響。

大多數(80%)利益相關者表示，他們希望看到在鉆孔處理方面加強國際合作，最重要的是進行全面(非放射性)演示。

5、展示深孔技術的技術成熟度

深度隔離公司CEO伊麗莎白·穆勒(Elizabeth Muller)和首席技術官理查德·穆勒(Richard Muller)在德克薩斯州參加2019年的技術示范活動。

深孔技術的各個方面仍需達到工業規模部署所需的成熟度。

深度隔離公司最近完成了第一次初步的技術準備水平評估。總的來說，它得出的結論是，地面乏核燃料處理是最成熟的工業技術流程，證明鉆孔穩定性和儲存容器安放是技術發展規劃的最高優先事項。

目前尚不清楚封閉前監測、容器回收和鉆孔密封等過程是否需要額外的開發和演示，因為這取決于仍在開發的監管和基于風險的工程要求。

深度隔離公司同意研究參與者的觀點，即端到端的演示應該是首要任務。

2019年德克薩斯州深度隔離公司技術示范。

2019年，該公司完成了一次成功的可回收性演示，在德克薩斯州卡梅倫的一個預先存在的鉆孔中安放并回收了一個核廢物處理容器(內部沒有廢物)。

該公司致力于在此基礎上，與國際社會合作，啟動長期合作永久鉆孔演示的規劃過程。

它希望與行業合作伙伴和政府研究機構合作，組建一個由專家和公民組成的獨立、科學驅動的非營利工作組來監督這項工作——這是第一個致力于研究如何利用深孔處置乏核燃料和其他類型的高放射性廢物的公私合作伙伴關系。

該項目的目標是以漸進、成本效益高和戰略性的方式提高深孔處置的技術準備水平，加快將其作為許可處置技術在全球部署的準備工作。

該設施不會處理放射性材料，可以作為一個中心，參與者可以在這里規劃、演示和壓力測試處理深隔離容器中乏燃料的端到端流程的每一步，并將其運至深孔進行處置。

該項目將遵循四項關鍵原則：

1.透明性和包容性監管;

2、社區參與;

3.科學研究;

4.長期、分階段和優先處置的方法。

正如一名研究參與者總結的那樣：“下一個巨大挑戰是擁有一個場地或一個測試示范設施，以證明深孔處置方案計劃或預期的一切都是可行的，是可以實施的，安全性也可以通過測試來證明，而不僅僅是通過計算。”