我國是如何封存退役的核潛艇的?
採用「荒漠處置法」處理的退役核潛艇
日前,我國第一艘核潛艇「長征1號」結束了在大洋中長達四十餘載的游弋,成功實施了去核化退役,這標誌著我國核潛艇從研製生產、使用管理到退役處置的全壽命保障能力,我國也由此成為世界上繼美國之後第二個成功實施安全「核退」的國家。
中國第一艘核動力攻擊潛艇長征1號下線
據統計,冷戰期間,以美國和蘇聯為代表的有核國家共建造了近500艘核潛艇,而由於核潛艇的服役期一般為20~30年,其中約有一半已經或將要進入退役行列。
海軍信息化專家委員會主任、軍事評論員尹卓表示,安全、徹底地處置退役核動力艦船是全球性難題。
聯合國安理會5個常任理事國中,中國是最後一個擁有核潛艇的國家,而「長征1號」的去核化榮退卻成為國際上核安全利用的表率。這背後,是其他擁核國家對核潛艇粗暴處理的亂象。
安全退役,為何如此不瀟洒?
那些不瀟洒的退役:
1954年1月21日,世界上第一艘核潛艇「鸚鵡螺」號下水服役。從那一刻起,人類就註定要面對核潛艇的退役處置問題。
核潛艇安全退役一直以技術難度高、耗資巨大、涉及國家軍事和技術秘密著稱,因此在大批核潛艇相繼服役的相當長一段時期內,都未能形成一套安全、經濟的核潛艇退役模式,久而久之竟成了令各擁核國家頭疼的難題。
頭疼歸頭疼,老舊核潛艇終歸要退役。
1957年服役的美國海軍第二艘核潛艇「海狼」號,由於以金屬鈉為冷卻劑的核反應堆發生鈉合金腐蝕問題,翌年更換為壓水堆,並於1960年9月底再次服役。而對於更換下來的鈉冷卻反應堆,美海軍的做法可謂粗暴:他們僅將燃料和堆芯構件取出,後將核反應堆拆除裝在浮船上任其在大洋上漂流,直至一年後才將浮船拖至大西洋,沉入數千米深的海底。
「海葬」核潛艇一度為蘇聯所青睞。曾有報道指出,在冷戰時期建造了250多艘核潛艇的蘇俄,甚至圍建海上墳場來處理核潛艇。
當向海洋丟棄核廢料被嚴格限制後,美國認為荒漠是埋葬潛艇核動力裝置較安全的地方,並成為美海軍後來的主要選擇方案。
「荒漠埋葬」的處理程序通常是,首先取出高放射性的核燃料進行最終處置或暫存,之後將核反應堆裝置和管路系統去污清洗後拆除、切割、封存,裝上駁船運至貯存場,隨後統一按照中低放射性廢物埋葬。
法國隨後效仿該處理方法,視將核反應堆埋於荒漠戈壁為良策。
更為流行的方法,是「以廢存廢」,即將退役核潛艇圍入廢棄軍港。這是美英俄法四國普遍採用的處理方式,英國目前就有27艘退役核潛艇被圍在羅塞斯港,其中包括早已退役的英國首艘核潛艇「無畏」號。據悉,英國人已經於2014年拆除其上的核反應裝置。
算算退役這本賬:
這些核大國為何熱衷於粗暴處理,而對安全核退不主動?海軍軍事學術研究所研究員曹衛東認為,技術瓶頸只是其次,最主要的原因是經濟投入的問題。
曹衛東指出,這些國家希望把有限的資金投入到建造新的核潛艇上,而不是如何處理退役的核潛艇。「『去核化』是一個費時費力費工的事情,把核潛艇往大洋里一丟,可以說是一了百了。」他表示,這種做法對潛在的危害、對環境的污染置之不顧,是一種不負責任的態度。
有資料顯示,即便是批量處理退役核潛艇,每艘所需的僅廢物管理費用就達2500萬~5000萬美元。
「核潛艇就是如此,建造、退役成本都很高。」王亞男對記者說,「像美俄都裝備了很多核潛艇,要求每退役一艘都做無害化、去核處理,是一筆不菲的開支,利益驅使下,粗暴的處置方式成為首選。」
中國的情況相對樂觀。王亞男認為,相對而言,我國的核威懾打擊力量規模較小,在現有的經濟和國防條件下,反而有條件對退役核潛艇做穩妥的處理。
另外,軍備競賽導致核潛艇的退役稍顯頻繁,也是核潛艇難以「善終」的原因之一。「其實從工作壽命來講,核潛艇的服役年限本可以有40年、50年或者更長,但相互的競備使得各國要不斷突破核潛艇的一些極限。」王亞男說,「升級就要換代,舊有的潛艇就面臨著不斷退役的壓力。」
「實際上,能做善後,才能維持核潛艇部隊或水面艦艇部隊的良性發展。」王亞男告訴記者,如果哪個國家只能建造而無法安全去核退役,最終難免惹火燒身。
「留下安全隱患,後續的問題更多,可能引起公眾對核武器的不支持。如果公眾不再支持的話,國防就會失去真正的後盾。」王亞男認為,隨著公眾環保意識的增強,安全核退才是「明白賬本」。
安全核退更安心
撇開核潛艇退役的經濟因素,技術瓶頸是橫亘在安全核退面前的另一道坎。
最棘手的部分,當屬核反應堆。中國核學會輻射防護分會常務理事、北京大學物理學院副教授郭秋菊告訴《中國科學報》記者,核反應堆裡面會含有大量的放射性核素,在核反應堆拆卸、解體後,要根據核放射量的水平分類處理。
「根據核素的含量、半衰期的衰變類型等,判斷各個部件屬於低放、中放還是高放,進行分類處理。」郭秋菊說,對放射性水平高、半衰期長的(多半是α放射性的核素)部件,要進行嚴格的地質掩埋處理。
「如果決定地質掩埋,則需要在氣、液、體濃縮減容之後,根據核素的含量、種類來判斷是淺埋還是深埋。」 郭秋菊告訴記者,在這個過程中,核潛艇解體、去污、處置,處理過程中的濃縮固化、放射性後處理等等,都是工藝複雜、耗資巨大的工程。
而對於被污染的外圍部件,也首先要進行表面去污後再無害化處理或分類掩埋;對於產生的放射性廢液,也通過核素的分離、濃縮,進行妥善安置處理。
此外,王亞男補充說,對於核潛艇上一些無核輻射,但對環境仍有其他危害的材料,如石棉等,也要有序地科學對待。
怎樣才算真正的安全退役?郭秋菊認為:「在整個退役過程中,所排放的氣體、液體、固體都能符合既有的國際標準或國家規範,未對環境造成意外的污染、泄漏,無人員因此受到環境惡化的威脅,才稱得上安全退役。」
郭秋菊還告訴記者,一般而言,核設施安全退役也意味著,在未來數百年內人們不必擔心它的安全問題。
「核物理的特性決定數百年後它依然是存在的,但是我們今天所作的努力就是在今後相當長一段時間內,它們不會進入到生物圈、食物鏈里,不會接觸到地下水,依然像今天設計的一樣,在花崗岩的穩定的地殼中,被密封在那裡,不會危及到環境和人類健康。」
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