日本核废料海外处置

自1969年至1990年，日本向欧洲运送了160多批乏燃料。根据日本公用事业公司合同，英国和法国对日本的乏燃料进行了再加工。通过再加工，回收的裂变材料作为反应堆燃料，特别是混合氧化物(MOX)燃料再运回日本。1995年，第1批固化后处理高放废物运回日本，2007年，来自法国的第12批也是最后一批到达日本。2010年来自英国的第一批运回。

1、日本海外核废料处置

核能提供了日本约三分之一的电力，提高再处理乏燃料以回收铀和钚的效率，是日本实现能源最大自给努力的重要组成部分。

在日本计划中，到2010年，在其53座反应堆中，有三分之一使用混合铀-氧化钚(MOX)燃料。

后处理将废物，特别是乏燃料中放射性较高的核废料，分离出铀和钚，作为新燃料回收。

分离的高放射性废物——约占乏燃料的3%——仍可以继续使用。共有十家日本电力公司与法国公司Cogema(现为阿海珐NC)签订了再处理其乏燃料的合同。

这些后处理服务协议在1977-78年签署。其他合同是与英国核燃料有限公司(BNFL)在英国签订，现在由政府的核退役机构负责。

约40%的燃料由Cogema/Areva再处理，其余由BNFL再处理。从1969年至1990年，日本公用事业公司总共向法国运送了约2940吨乏燃料(超过160次)，向英国运输大约4100吨，到2007年年中，超过2600吨的氧化物燃料在英国进行了再加工，另外还有少量日本Magnox乏燃料。

2004年，在法国完成了日本乏燃料的再加工，再加工产生的所有高放射性废物，现已运回日本的六所村进行长期(30-50年)储存，然后进行最终处置。来自英国的废物运输应在2016年前完成。

日本在东海有一个小型(210吨/年)后处理厂，与文殊快中子反应堆相关。

后来，日本在六所村建造了一座规模更大(800吨/年)的后处理厂，并已进行了几年的试运行。这座130吨/年的MOX燃料制造厂即将完工，并将于2019年投入运营。

2、玻璃化残渣回收计划

1995年2月，12批玻璃化高放废物(HLW)中的第一批从法国运往日本。2007年完成了最后一批次的运输。

这些废物属于十家日本电力公司，他们负责其安全储存和最终处置。

12年来的12次废物运输，共使用了1310个容器，其中含有近700吨的玻璃化HLW。这些货物装在重型钢运输桶中。

从英国到日本的玻璃化HLW运输始于2010年初，需要在8-10年内运送约11批，运送约900罐。

根据玻璃化残渣回收(VRR)计划，其中一些HLW将替代更大体积的中级废物，以尽量减少运输量，英国和日本都有立法允许这样做法。

这些废料是法国既定废物返还计划的延续。第二批废料于2011年9月抵达日本;第三批于2013年2月抵达;第四次是在2014年4月;第五次是在2015年9月;第六次是在2016年9月，东京电力公司有56罐高放废物，关西有56罐。

最终由JNFL的六所村工厂接收，该工厂的容量为2880罐。2015年9月，六所村拥有1698个容器，其中1310个来自海牙，388个来自塞拉菲尔德。

3、钚和MOX燃料

日本高滨核电站

1993年，一批从乏燃料后处理中回收的分离反应堆级钚被送回日本。该反应堆级材料中含有约30%的钚-240，因此只能用作反应堆燃料，不适用于核武器。

此外，钚作为MOX燃料运回，在MOX燃料中，钚与贫化铀混合，并制成新的燃料元件，供电站反应堆使用。

1999年年中、2001年初、2009年初、2010年年中和2013年4月输送的MOX燃料组件，阿海珐使用其近100吨的TN 12/2容器进行运输。每个可容纳八个燃料组件。

1999年和2001年，装运的燃料中包含60个MOX燃料组件，用于东京电力公司的福岛核电站1-3号机组和柏崎刈羽核电站3号沸水堆机组，以及关西的高滨核电站4号机组。

2009年装运的燃料包括24个组件，用于四国电力的伊方核电站3号机组，28个用于中部电力的滨冈核电站4号机组，16个用于九州电力的玄海核电站3号机组。

2010年从法国发货的关西电力高滨核电站4号机组和玄海核电站3号机组的第二批分别有12个组件和20个组件。

2013年从法国发运的关西高滨核电站3号机组有20个组件。

4、玻璃化技术

为确保核废料的安全储存和运输，后处理产生的分离高放废物，在一个称为玻璃化的过程中固定。

包括将废物与熔融硼硅酸盐玻璃混合，然后倒入1.3米高的不锈钢容器中。

在冷却时，废料会被锁在玻璃基质中，使其稳定并抗浸出。然后将盖子焊接到容器上以密封容器。

每个容器中装有150升重400公斤的玻璃，其中约14%是高放射性废物，来自约两吨废燃料的再加工。

储存数年后，每个容器装运时的热输出小于1.5千瓦。

5、海运容器

这些核废料，在英国、法国和日本的长途海运中保持了50年安全记录。运输所用的容器是专门为这种特定放射性物质设计的，可保护工人和公众免受辐射，并可承受最严重的事故。

这些容器是由250毫米厚锻钢制成的大型钢结构，重量超过100吨。

就乏燃料而言，每个燃料容器通常包含多达8吨的燃料。对于玻璃化废物，每个容器包含20或28个约500公斤的不锈钢容器，而不锈钢容器又包含固体玻璃化废物。

用于MOX燃料运输的容器类似，该种船舶为104米，4900吨，专门设计的双壳船舶，仅用于运输核材料。隶属于英国公司太平洋核运输有限公司(PNTL)的船舶已获准运输玻璃化残留物，并符合所有相关国际安全标准，特别是由联合国机构国际海事组织(IMO)制定的INF-3(辐照核燃料3级)标准，该组织定期审查其条例。

这使它们能够携带高放射性材料，如高放射性废物、乏燃料、MOX燃料和钚。运输核材料的船舶具有一系列远远超过常规货船的安全特征：

双层船体可承受碰撞损坏;

增强浮力，即使在极端情况下也能防止船舶下沉;

双导航、通信、货物监控和冷却系统;

卫星导航和跟踪;

双引擎和螺旋桨;

其他消防设备，包括货舱注水系统。

总共完成了180多批货物，行驶了1000多万公里，没有发生任何放射性释放事件。

PNTL目前由国际核服务有限公司(INS，68.75%，英国核退役管理局的全资子公司)、日本公用事业公司(18.75%)和阿海珐(12.5%)所有，其船队由Serco有限公司管理。该船队于2008年至2010年续签。