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尤卡山核废料处置库

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尤卡山
尤卡山核废料储存所拟议中的设计。[1]

尤卡山核废料处置库又名瑜珈山核废料储存所、犹卡山谷核废料地下处置场，是美国拟在内华达州尤卡山（英语：Yucca Mountain）为乏核燃料和其它高放射性核废料建立的一个深地质储存设施。[2]这个储存所是1987年美国国会通过的《核废物政策法》修正案指定设立的。该储存所位于拉斯维加斯西北约130公里，位于内华达州奈县内华达试验场附近的联邦土地上。[3]

该项目于2002年获得美国第107届国会批准。但2011年奥巴马政府通过该年度《国防部和全年持续拨款法》修正案，终止了对该储存所的联邦资助。[4]该项目遇到重重困难，不但面临着州和地区的强烈反对，[5]还受到公众、美国原住民西肖肖尼人（英语：Western Shoshone）和许多政客的质疑。[6]联邦政府问责办公室表示，停止给该项目拨款是出于政治原因，而不是技术或安全原因。[7]

此举导致美国公用事业公司和联邦政府没有任何指定的长期储存地点来存放全国各个核设施的高放射性废物。同样在美国的新墨西哥州核废弃物隔离先导厂只能处理核废料中的超铀元素。[8]

在奥巴马政府时期，美国能源部评估了尤卡山以外的其它高放射性废物储存库的地点。2012年1月，能源部于发布最终报告，表示美国迫切需要找到一个适合建造综合地质贮藏库的地点。[9]但尤卡山在内华达州遭到了强烈反对，反对者包括当时的参议院多数党领袖哈里·里德[2]。

在川普政府时期，能源部终止了深井处置[10]和其它非尤卡山废物处置场所的研究活动。2018财政年度，能源部曾向国会申请1.2亿美元、美国核能管理委员会申请3000万美元[11]以继续开展尤卡山储藏库的许可活动。2019财政年度，能源部再次申请了1.2亿美元，但美国核能管理委员会将其申请额增加到4770万美元。[12]最终国会决定在2018财政年度的剩余时间内不提供任何资金。[13]

与此同时，美国大多数核电站不得不在现场无限期的使用干式贮存桶储存核废料。[14]

背景

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乏燃料是商业核电厂发电的放射性副产品，高放射性废物是对乏燃料进行再处理并提取武器级裂变材料之后的副产品。1982年，国会制定了《核废料政策法》，以解决核废物处置问题。[15]该法案授权能源部负责寻找场地、建设和运营地下核废料处置设施。早在1957年，美国国家科学院就曾建议，核废料长期储存的最佳方式是深地质处置，既保护环境又能维护公众健康与安全。[16]截至2015年，美国121个地点共储存了7万多公吨的乏燃料和高放射性废物，其中有1万公吨来自美国的军事核计划。[17]

能源部从1978年开始研究尤卡山，以确定该地点是否适合作为全国第一个长期地质储存所。1984年12月19日，能源部在6个州选择了10个可能作为贮藏所的地点。1985年，能源部报告了对这些地点的初步研究结果。里根总统批准对三个地点进行更深入的科学研究。这三个地点分别是华盛顿州的汉福德区、德克萨斯州的戴夫史密斯县和尤卡山。1987年，国会修订了《核废料政策法》，并指示能源部应当专注于尤卡山。该法规定，如果最终发现尤卡山不适合长期储存核废料，能源部应当立即终止研究。2001年起，那华达州政府、拉斯维加斯市政府、市议会与环保团体及反核人士，因为担忧犹卡山谷区地处火山区与地震带可能造成核废料储存场散发高强度辐射线影响附近居民健康与安全，而且内华达州并未使用核能发电而是采用胡佛水坝发电，却要收受其他州的核能电厂产生的核废料相当不公平，纷纷向美国联邦法院控告美国联邦政府、美国能源部及美国国家环境保护局。[18]2002年7月23日，小布什总统签署了众议院第87号联合决议，授权能源部建立一个安全的核废料储存所。[19]

按照上述美国法律，尤卡山核废料储存所应该在1998年1月31日开始接受乏燃料，但由于一系列官司和政治压力导致的建设资金不足等一系列原因而无法实施。2006年7月18日，能源部表示，如果资金充足，尤卡山核废料储存所将于2017年3月31日开放并正式启用。但2006年国会中期选举后，长期反对该项目的哈里·里德成为参议院多数党领袖。里德说：“尤卡山项目已死。它永远不会成真”。[20]2008年大选期间，奥巴马承诺放弃该项目。[21]。当选后，核管会通知奥巴马他没有这个权力。[22]

由于缺乏贮藏库，联邦政府最初每年向公用事业公司支付3亿至5亿美元不等的赔偿金，因其未能遵守1998年之前签署的接收乏核燃料的合同。[23]2015年之后的10年中，估计美国纳税人将花费240亿美元从司法基金中支付赔偿费用。[24]

地质学

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尤卡山的地质构造图，包括一个主要的断层。

尤卡山储藏所的地点位于莫哈韦沙漠和大盆地沙漠之间的过渡地带。该地地层是由火山喷发形成的，由熔灰岩（ignimbrite，也称作焊接灰岩）、非熔灰岩和半熔灰岩交替组成。储藏所周围的凝灰岩提供了天然的辐射屏障。

尤卡山的火山凝灰岩有明显的断层。[25]有证据表明，在不到50年的时间里，地表水已经穿越210米的土层渗透到尤卡山的地下勘探隧道。[26][27]如果储存库中的核废料污染了地下水，污水将通过那些断层进入储藏所地下的含水层。虽然断层只限于个别凝灰岩层，但它们从规划储存区一直延伸到地表以下180至460米的含水层。一些反对者声称，如果核废料容器的密封失效后，凝灰岩的断层裂缝可能放射性污水提供一条通道。官员们表示，废物容器的储存方式足够安全，能减少甚至几乎消除污水泄漏的可能性。[28]

尤卡山的含水层流向阿马戈萨谷（英语：Amargosa Valley）。那里生活着1,400多人，还有一些濒危物种。[2]

地震

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内华达州的地震活动频度在全美排名第四。[29]对1996年以来地震数据的分析表明，自1976年以来，在尤卡山80公里半径范围内发生了621次2.5级以上的地震。[29]

能源部表示，尤卡山位于一个正在发生地质构造变形的区域，但变形速度非常慢，在一万年内不会对该山产生重大影响。地震活动引起的地下水位上升最多也就几十米，不会到达储藏所。尤卡山由断层和断层火山灰岩组成，在过去几百万年中发生过多次地震引起的断裂和地动事件，未来1万年可能发生的地震事件不会对岩石的水文特征造成重大改变。即使在重大地震中，工程防护系统组件也将为核废料提供实质性保护，使其免受渗水影响。[30]

设施

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截至2009年4月1日，尤卡山项目的管理和运营承包商是美国贮藏所服务公司（USA-RS）。它是URS公司（现为AECOM公司的一部分）的全资子公司，支持性主要分包商是Shaw公司（现为McDermott国际公司的一部分）和Areva联邦服务有限责任公司（现为Orano公司的联邦服务业务）。桑迪亚国家实验室负责项目关闭后的分析，并确保《核废料政策法》合规。[31]

尤卡山隧道中分类储存核废料的假想图。

尤卡山设施的主隧道呈U形，长5英里（8.0公里），宽25英尺（7.6米）。主隧道两侧有几个类似教堂的大厅。大部分的科学实验都是在这些大厅中进行的。储存核废物的分流道（从主隧道分支出来直径较小的隧道）尚未建造，因为需要核管理委员会的授权。储存库的法定限额为77,000公吨，[32]预计需要40英里（64公里）的分流隧道。[1]《核废物政策法》进一步将贮藏库的容量限制在6.3万公吨的商业乏燃料。如果乏燃料不进行后处理，到2014年美国目前运行的104座商业反应堆将产生这一数量的乏燃料。[33]目前美国没有民用乏燃料后处理厂。

到2008年，在地质研究和材料科学方面，[34]美国联邦政府已经向尤卡山项目投入了90亿美元。该设施的费用由核电税收和处置武器和舰船核废物的纳税人共同支付。根据2001年的成本估算，约73%的资金来自核电消费者，27%的资金来自纳税人。[35]2008年7月15日，该项目向国会提交的系统生命周期总成本为900亿美元，时间跨度达到100年，并且贮藏库的容量是之前估算的两倍左右。[36]

挖掘主隧道的隧道掘进机耗资1300万美元，运行时长度为120米。现在它位于该设施的南入口。隧道两侧的大厅则是用炸药开挖的。[37]

辐射标准

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尤卡山设施中的一个隧道。

2005年8月9日，美国环境保护局提出，该设施在一万年到一百万年间每年最高辐射剂量为350毫雷姆。[38]2007年10月，美国能源部的数据显示，尤卡山项前一万年的平均辐射剂量为0.24毫雷姆/年，此后剂量中位数为0.98毫雷姆/年，大大低于环保局提出的极限值。相比之下，一次臀部X光检查的辐射剂量约为83毫雷姆，而一次头部或胸部CT扫描的辐射剂量约为1,110毫雷姆。[39]美国人每年从背景辐射中获得的剂量约为350毫雷姆，有些地方的剂量甚至超过这一数字的两倍。[40][41][42]

美国环境保护局于2009年在《联邦公报》上公布了有关尤卡山辐射剂量的最终规则。在监管时限内，环保局根据设施关闭后的年限，制定了两个剂量标准。在一万年内，环保局将保留每年15毫雷姆的剂量限制。这是当今美国最严格的辐射剂量标准。从一万年到一百万年，辐射剂量极限为每年100毫雷姆。该规则还要求能源部证明，在考虑到地震、火山活动、气候变化和容器腐蚀的影响之后，一百万年内尤卡山可以安全地容纳废物。目前的分析表明，该贮藏库在一百万年内造成的辐射剂量将低于每年1毫雷姆。[43]

核废料运输

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按照尤卡山储藏所的起始规划，核废料应当装在由核管会批准的乏核燃料运输桶中并用铁路和/或卡车运往该地点。内华达州的运输路线是公开的。在其它各州，出于安全原因，核废料的运输路线、日期和时间是保密的。在核废料运输车辆进入一州管辖范围之前，该州和部落代表将获得通知。[44]

内华达州路线

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拟议中在内华达州的核废料运输路线。

拟议中的主要运输方式是通过卡连特（英语：Caliente, Nevada）走廊的铁路运输。这条走廊始于内华达州的卡连特，沿着内华达试验场的北部和西部边界行驶约320公里，然后折向南方。[45]另一选择是米纳（英语：Mina, Nevada）走廊的一条铁路线。这条铁路线起始于瓦布斯卡（英语：Wabuska, Nevada）附近的Fort Churchill Siding铁路线，向东南穿过哈松（英语：Hawthorne, Nevada）、布莱尔章克申（英语：Blair Junction, Nevada）、利达章克申（英语：Lida Junction, Nevada）和绿洲谷（英语：Oasis Valley）。在绿洲谷，铁路线将转向东北方向的尤卡山。能源部使用这条铁路走廊需要得到沃尔克河派尤特人部落的许可，才能穿过他们的土地。由于拟议走廊的前87公里为国防部所有，因此必须获得国防部的额外许可。

运输安全

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自20世纪60年代初以来，美国已安全运输了3,000多批次的乏核燃料，没有发生任何有害的放射性物质泄漏。这一安全记录与世界范围内的经验相当：自1970年以来，全世界已经运输了超过7万公吨的乏核燃料。[44]然而，人们仍然担心公路和铁路运输放射性废物的安全性，尤其是经过人口密集地区时。[46]

文化影响

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考古调查发现，美洲原住民曾临时或季节性地使用尤卡山附近地区。[47]一些美洲原住民不同意其祖先是高度流动狩猎采集群体的结论。他们认为，在欧美移民开始对尤卡山地区进行勘探、测量和放牧之前，原住民就占领了该地区。他们认为，这些结论忽视了在欧洲人接触之前的传统农耕记载。[48]尤卡山及其周围的部落包括南派尤特人、西肖肖尼人和欧文斯谷派尤特人。他们在宗教仪式、资源使用和社会活动中共享这些土地。[49][50]

反对与支持

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尤卡山在内华达州和美国的位置。51区在内华达实验场的东北角，而尤卡山在该实验场的西南角。

尤卡山项目在内华达州遭到反对，也是一个全国性的热门话题。三分之二的内华达州人认为，在内华达州没有核电站的情况下，却要储存核废料，这对他们来说不公平。但是尤卡山项目所在地奈县却支持储存所的建设，其相邻的6个县也是如此。[51]2015年对内华达州人的调查发现，55%的人认同该州应该公开讨论这个项目可能给本州带来的好处。[52]

2010年3月3日，能源部向美国核能管理委员会提出了撤回尤卡山项目许可证申请的动议。[53]但美国各地的州、县和个人提出了多起诉讼，要求阻止这一行动，因为这明确违反《核废物政策法》。

2019年5月，《雷诺公报》（英语：Reno Gazette-Journal）发表了一篇长篇文章，详细列举了反对尤卡山项目的观点。一位西肖肖尼人部落长老说，该部落认为尤卡山是圣山，核存储设施“会毒害一切”。该部落称，他们缺乏资金来否定联邦主张该设施安全的说法，但灾难一旦发生，他们将受到直接影响。[2]

近来发展

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从2009年开始，奥巴马政府试图关闭尤卡山储藏所。能源部于2009年5月开始实施这一计划。核管会也配合政府的关闭计划。但这一行动受到各州和国会议员的法庭挑战。原本预定在1998年完工的犹卡山底隧道因为资金短缺，到2015年为止仍未完工，而且根据美国政府问责署计算，犹卡山核废料计划三十几年来已经花费154亿美元，2010年时奥巴马政府检讨犹卡山核废料计划认为工程耗费过钜，联邦政府已经无力负担遂下令停止拨款，建设工程因此停顿，全美国各地的核废料仍旧堆放在各地核能发电厂中。[18]2013年8月，美国一个上诉法院裁决说，核管会和奥巴马政府只能批准或者拒绝能源部对尤卡山未完工储存所的申请，但不能违反美国法律、简单的撤销该计划。[54]

2010年4月13日，华盛顿州提起诉讼，要求法庭阻止关闭尤卡山储藏所，因为这将拖延清理汉福德核处理厂的工作。[55]南卡罗来纳州艾肯县（萨瓦纳河核设施（英语：Savannah River Site）所在地）等也加入诉讼。[56]2011年7月，哥伦比亚特区巡回上诉法院驳回了这一诉讼.[57]7月29日，华盛顿州和南卡罗来纳州又提起了另一诉讼。[58]

美国参议院环境和公共工程委员会曾估计，如果不按合同要求建设尤卡山储藏所，到2020年可能会使纳税人损失高达110亿美元的罚款。[59]2013年，估计罚款金额提高到了210亿美元。[60]当年，众议院在2014年能源和水资源拨款辩论中两次以超过80%的绝对多数拒绝取消尤卡山项目。[61]

2013年8月，美国哥伦比亚特区上诉法院命令核管会批准或者拒绝能源部对尤卡山未完工储存所的申请。[62]作为回应，核管会发布了《尤卡山安全评估报告》，声明该场址满足所有标准。[63]2015年3月3日，核管会命令其工作人员完成补充EIS，并公开尤卡山许可文件的数据库。[64]

2015年3月，美国共和党参议员拉马尔·亚历山大在美国参议院提出了《2015年核废料管理法案》（S854）。该法案旨在建立一个完全独立的核废料管理局，负责核废料储存和处理设施。但S854未能通过委员会投票。[65]

2017年3月15日，川普政府宣布将请求国会批准1.2亿美元，以重启尤卡山贮藏库的许可活动，该资金还将用于建立一个临时储存计划。这个请求被参议院拒绝。[66]

2018年5月11日，H.R.3053法案在众议院以340-72的投票结果获得通过，指示能源部重启尤卡山的许可程序。[67]《国会山报》指出，该法案得到了立法者的广泛支持，他们认为核废料最好从他们的地区转移到尤卡山，而内华达州的代表们则反对这一动议。[68]

2018年6月，川普政府和部分国会议员又开始提议使用尤卡山。[67]2019年初，反对声浪导致使用尤卡山陷入政治僵局。2019年1月，一个科学家小组向国会提交了一份长达126页的报告《美国核废料管理的重置》，该报告建议将尤卡山列为核废料的潜在贮藏地点。[69]

2019年4月，内华达州国家安全基地（英语：Nevada National Security Site）官员向公众保证，尤卡山的设备组装设施是安全的，不会受到地震威胁。但内华达州官员声称该地区的地震活动使其不适合储存核废料。[70]

2020年5月20日，能源部官员在参议院能源和自然资源委员会作证说，川普强烈反对继续建设尤卡山核废料储存所。[71]

另见

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参考资料

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