桑迪亞國家實驗室進行核燃料運輸測試

【導言】美國桑迪亞國家實驗室的研究人員去年花費8個月時間對高放乏燃料的安全運輸進行了測試。該項測試涉及貨車、輪船和火車來運輸裝有模擬裝有乏燃料組件的運輸桶，總運輸距離達15000英里。

在第三段行程結束後，運輸桶在科羅拉多州普韋布洛附近的運輸技術中心的設施內進行進一步的測試。（桑迪亞國家實驗提供）

若類似於美國新墨西哥州東南部的乏燃料臨時存儲設施或者其他地區的永久性放射性廢物存儲庫啟用的話，那麼乏燃料的運輸則成了一項問題。美國桑迪亞國家實驗室的研究人員去年花費8個月時間對高放乏燃料的安全運輸進行了測試。「我們希望這項測試能提供更多的保證，使得乏燃料運輸變得更安全。」桑迪亞交通項目經理Sylvia Saltzstein表示。

這項測試部分費用由美國能源部提供，西班牙、韓國、阿貢國家實驗室和西北太平洋國家實驗室的研究人員均有參與。該項測試涉及貨車、輪船和火車來運輸裝有模擬裝有乏燃料組件的運輸桶，總運輸距離達15000英里。

一個燃料組件大約由300個薄的中空金屬管組成——稱為燃料包殼——裡面裝有小塊的鈾燃料塊。Saltzstein表示，實驗用的運輸桶是由西班牙設計，與美國所採用乏燃料運輸桶相似，西班牙的運輸桶可以容納32個燃料組件。美國的大部分乏燃料均存儲在類似的這種桶中，置於地表不過需要進行外加的保護。

運輸桶容器中含有三個不含放射性物質的模擬燃料組件，剩下的空間使用混凝土填充。每個組件都配有加速度測量器和應變儀以便監控組件的運動。

置於「搖籃」中的運輸桶，旁邊是計算設備和電池。（桑迪亞國家實驗室）

數據收集設備將和運輸桶一起運輸，由20個總重達4000磅的船用電池為其提供能源。

每兩周，研究人員就要下載一次測試數據，順便為電池充一次電。

重達330000磅的運輸桶在西班牙起運，被安裝在一塊混凝土板上，運輸桶受到的力與正常運輸過程中可能的受力相似。之後運輸桶經運輸250英里後到達海岸，到那被裝上運輸船。運輸船沿著西班牙和法國的海岸行駛，最終運抵比利時。之後，又被轉移到另外一艘貨船上，在大西洋上運行4000英里後到達巴爾的摩，之後將被裝載到一列12節車廂的火車上，向西運行2000多英里到達科羅拉多州普韋布洛附近的交通技術中心，在那還需要進行更為嚴格的測試。

之後，這些運輸桶將沿著相同的路徑返回到西班牙。

那麼，測試結果如何呢？

Saltzstein談及初步數據時表示：「現在還沒有發現任何物件被破壞或者損壞。」不過她估計還有幾個月才能完成全部的數據分析。

一艘輪船沿著西班牙和法國海岸將運輸桶運抵比利時港口。

Saltzstein表示，這個運輸桶的重量尚未引起美國鐵路部門的關注，不過一些可能對臨時存儲點的批評可能是在新墨西哥州東南部運輸的可能障礙。

Holtec國際公司希望在卡爾斯巴德附件建造臨時存儲設施，該公司表示將使用HI-STAR 100MB容器將乏燃料運輸至（存儲）現場。Holtec發言人Caitlin Marmion表示，目前HI-STAR 100 MB容器的重量尚未對外公開。「HI-STAR 100 M符合所有的DOT和鐵路方面的要求。」Marmion在一封電子郵件中表示，儘管如此，臨時存儲設施的批評者仍然認為該測試存在缺陷。「Holtec運輸桶存在的問題是桑迪亞尚未對一些項目進行測試，比如，當重達1萬噸的重型罐在新墨西哥州或者其他州總重量限制286000磅的鐵路上運輸時會發生什麼情況？」Albuquerque西南研究與信息中心核廢料安全計劃主任Don Hancock在一封郵件中表示。

旨在專門運輸高放射性廢物的軌道車目前正處於（能源局的）初步設計階段。

西班牙卡車運輸重達330000磅的運輸桶時需要16個軸來分配重量。（桑迪亞國家實驗室提供）

Saltzstein表示，該項測試旨在測試正常運輸情況下會對乏燃料棒造成的影響。

桑迪亞國家實驗室在20世紀八十年代對於災難性事件中運輸桶的性質進行測試，包括嚴重的事故在內。「我們當然知道運輸容器可以承受正常的運輸條件和事故，不過我們好奇，核燃料在運輸桶裡面會發生了什麼?」Saltzstein表示每個參與運輸的國家都對運輸中特定路徑感興趣，例如西班牙對卡車運輸，韓國之于海運部分，美國對於鐵路運輸。

根據世界核協會的數據，美國目前在運的有99個反應堆，西班牙有7個，韓國有24個。

然而，美國目前尚未有乏燃料的永久性處置方案。

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