乏核燃料（SNF）是令人不快的问题之一，在某种程度上是核能的痛点。 新鲜的乏核燃料极具致命性-与从反应堆燃料组件中取出的乏燃料相距一米远，您可能会在10-20秒内收到致命剂量。 从辐射的角度来看，使用30年后，SNF的危害性降低了，但其放射毒性（即从内部照射人体组织时的毒性）仍保持在相当的水平-一片20-30 mg的SNF致命。
今天的职位主题是废弃核燃料的地质处置。 最先进的项目是芬兰，该项目涉及在地下深井中储存但是，乏核燃料量的相对微不足道可节省核工业。 如果一个千兆瓦的燃煤火力发电厂每年处理数十万吨的灰烬，那么一个核电厂仅拥有30吨乏核燃料（约40个子弹）。 然而，随着数十年乏核燃料中400台装置的运行，世界上已经积累了很多东西-约28万吨，成千上万个燃料组件。 当然，几十年来，一直存在一个问题“该SNF的用途”以及很多-几个答案选项：
- 不执行任何操作， 将其存储在网站上 ，将问题留给后代。 技术性强，方便且便宜，但有时在道德上令人不舒服。
- 回收 。 啊！ 这可能是解决问题的方法？ 不完全是 在这种情况下，后处理实质上是根据有害程度对乏核燃料的放射性进行浓缩/分类，但与此同时，放射性核素本身不会消失。 作为奖励-减少了处理量
- 墓地。 隔离地下乏核燃料，以便在接下来的100-500万年中将其保留在那里而不会进入人类世界。 选项2也有必要，尽管此处有些细微差别。
尽管第3号决定很明显，但迄今为止，SNF在世界范围内还没有以工业为基础。 在我看来，原因是随着葬礼的完成，这一步骤的责任转移已经结束。 这里的责任主要在于仓库可能变得不可靠，并且泄漏不是在60万年之后，而是在一万年之后。 并不是说这将极大地关系到此类项目的管理-他们更关心的是存储设备在其生命周期中不可靠的证据。 确实，数十万年的可靠性论证需要极端的推论-从几十年的潜在埋葬地点的实验观察到实际上成千上万的类似腐蚀问题。 最后，实验测量中的舍入误差可能意味着要在“吃了5000年”或“闲置50万”的结果之间做出选择。
芬兰Onkalo项目的场地展示在前景高架结构中，隧道的入口可见。 背景为三单元的Olkiluoto NPP，顺便说一下，它有自己的地下掩埋场，用于中低放射性废物
最终处置项目的执行所遭受的折磨的第二点是乏核燃料的价值。 潜在地，每吨废核燃料包含百分之一和一半的裂变材料（od和铀235的奇数同位素），以及约一千克的钯和钌-贵金属。 如今，从乏核燃料中提取这种物质并不能弥补放射性化学的麻烦，但是一段时间以来，人们一直感觉到，在启动大规模核燃料
循环计划时，能源p仍将非常有用。
如图所示，在Onkalo和Loviisa的芬兰核电厂中，乏核燃料的存储是在湿存储设施中进行的，如图所示总体而言，今天有两个国家对这些事件进行吐口水并实施最终的地质葬礼计划-芬兰和瑞典，还有几个国家认真投资于对最终处置乏核燃料的最终处置进行研究的国家（美国，韩国，台湾和美国一些措施日本）。 同时，在严重涉及SNF再处理的国家（法国，俄罗斯，英国），他们正在关注SNF再处理的高活性残留物的地质处置，该技术原则上可以在必要时“转变”为直接SNF处置。
在稍作冗长的介绍之后，我建议看一下芬兰的处置方法，该方法由Posiva Oy在距Olkiluoto NPP几公里的Onkalo现场实施。
今天存在的Onkalo地下作业计划。 大约在“技术设施”的位置，隧道将分叉以容纳乏核燃料埋葬应该在大约一百年的项目（实际安置的开始-2020年，结束-不早于2120年）期间在约420米深度的花岗岩地块中进行，包括建造一个相当大的地下建筑群。 现在，该计划以现有的核电厂为基础，这意味着将为3种类型的燃料组件（在芬兰有售-VVER-440，ASEA BWR和尚未推出的EPR-1600）部署约2800个碳罐。 原则上，对于所有有前途的核电站（包括汉希基维）而言，可能会有足够的“垃圾填埋场”，但到目前为止，这种填埋量一直保持不变。
Onkalo是使用爆破方法建造的。 在框架中只是一台钻孔机最短暴露时间为20年的SNF燃料组件将被运送到埋葬地点，这将有助于他们的工作。 燃料组件的设计工作如下所示：从运输容器中卸下，将一批埋在一个铅笔盒（8 FAs VVER或BWR或5 FAs EPR-1600）中的真空干燥器放入，然后重新装入铅笔盒。 外壳是铸铁结构，带有用于燃料组件的凹槽，该凹槽位于50毫米的铜壳中（在无氧条件下，这种金属对工业金属的长期腐蚀最具抵抗力）。 接下来，将笔盒抽真空并充满氩气，然后将其运送到瓶盖焊接工位（铜）。 酿造，检查盖子，然后准备好笔袋的埋葬方式。
OL-1型笔袋，用于存放BWR反应堆的盒带。 组装完成后，铜盖将通过电子束焊接和机器人在真空中进行焊接-芬兰一如既往地以其真空，机器人和电子束而闻名...下降到埋葬层之后，将铅笔盒运送到大小为3.5x4米的放置隧道中，在其中每10米钻一个深度为8，直径为1.8米的井。 箱子本身的铸铁芯直径为1052毫米，长度为4至6米（用于不同类型的燃料组件），重量为30至40吨。 铅笔盒和井壁之间的整个空间都充满了加压的膨润土块（如您所知，起到了吸湿剂的作用），随后隧道本身应充满干燥的膨润土，在隧道开始处的位置完全耗尽后，倒入一个大的混凝土塞。
通常，从罐盖的厚度来看，乏核燃料产生的伽马射线的衰减不会那么大，因此，将罐安装在地下将非常困难，因为 工程挑战为了移动铅笔盒和膨润土块，正在开发适当的地下技术
该视频演示了安装膨润土塞的系统的操作。 激光定位和广泛的机械化表明，防扩散壁垒（包括密度和强度）的技术要求非常困难。
钻孔机。目前，地下基础设施几乎已准备就绪...准备开始埋葬实验-在明年，将对“葬礼”程序进行实验测试，然后，从2018年至2023-27年，将进行受控实验以测量罐子周围的真实情况，验证Posiva在过去40年中发展出的所有安全原因（是的，这是对该主题进行了多年研究），并已将STUK提交给芬兰原子监管部门。 如果一切顺利，将获得运营许可，并且实际工作将开始减少芬兰的核废燃料数量。
计划的电梯数量令人印象深刻顺便说一下，从80年代初到1996年，芬兰从具有VVER-440反应堆的Loviisa核电厂向S苏联发送了SNF到俄罗斯/俄罗斯进行后处理，据我所知，来自该后处理的HLW仍存储在Mayak。 然后，芬兰人认为这项活动无利可图。 很难说在80年代用Mayak进行的HLW加工成本是多少，但是现在它们通常以每公斤加工的重金属1000-1500美元的价格运行。 同时，每吨SNF可获得约150 kg的高活性玻璃化废物，也必须进行处理。
恩卡洛同时，Onkalo项目目前估计为11亿欧元（但是尚不清楚在哪个时期内），计划在不久的将来埋入1000吨乏核燃料和6500吨所有核废料，这将比后处理+处置成本更低。 到2114年为止，估计总成本为31亿欧元（按今天的价格计算）。 费用将由芬兰核电厂的扣除额度（每千瓦时0.17美分）来弥补（即，占电力销售价格的一小部分）。
综上所述，我想说的是，真正的葬礼的开始（不早于2024年）可以为这一方向提供切实的推动力，并降低其未来的成本。 这是好事，因为与有问题的NFCF一起，正在建设替代性的低成本核能分支-海上铀开采的成本约为每公斤300-400美元（将来可能还会减少），并且以上述方式埋葬SNF的想法-看不见 这种电的成本可以与平衡时可再生能源的预期电成本相媲美，而无需进行革命性的发展。