反应堆,又名原子炉。但是这个炉可不同于生活中常见的火炉,火炉烧的是煤,原子炉“烧”的是核燃料,“烧”的过程是中子打在核燃料上而发热。正因为“烧”的是核燃料,所以这个“炉灰”比较特殊,称为乏燃料。乏燃料不会像煤灰那样碎了一地,和新料相比有一些变形,显得肿胀一些,因为被中子打的。一座百万千瓦级的压水堆核电站,每年卸出乏燃料约25吨,其中一些核废物寿命长、一些放射毒性大,对人类环境构成长期危害。
因此,乏燃料的何去何从与我们的生活质量和子孙后代的环境安全息息相关。目前,对乏燃料的处置有3种方式。第一种是反应堆内卸出来的乏燃料经过暂时降温存储后,经过适当包装,直接埋掉,这种处理方式称为一次通过式。目前乏燃料的主要处理方式是深地质处理,可以埋在地下、海底、冰川。第二种是乏燃料经过冷却后,在后处理厂处理一番,分离出铀和钚等可用的元素再做成燃料送回反应堆,再把废物埋掉。这种方法称为闭式循环。
第三种是乏燃料经过冷却和后处理厂分离后,分离出的铀和钚送到反应堆内继续使用,裂变产物中可用部分送到ADS(加速器驱动次临界系统)内,核废料埋掉,这种方法称为分离-嬗变策略。综合以上3种乏燃料的处理方式,乏燃料的何去何从这个问题已经有了明确的答案,那就是借助ADS,采用分离嬗变的方式。