李逸凡
核能是讓人聞之變色的事物,由于人們擔(dān)心核輻射和核污染問(wèn)題,任何關(guān)于核電站或是軍備級(jí)的核武器的消息,很容易引起民眾的恐慌。然而核反應(yīng)堆能提供強(qiáng)大的電能,比普通電力來(lái)源能提供更持久的動(dòng)力,它也是有核國(guó)家在制造潛艇時(shí)熱衷采取的動(dòng)力來(lái)源。當(dāng)然,當(dāng)這些潛艇面臨退役問(wèn)題時(shí),也會(huì)比普通的潛艇更棘手。那么,各國(guó)又是如何處理這些燙手的“芋頭”呢?
核潛艇墓地
在俄羅斯北接北冰洋的喀拉海,至今海底仍散落著約1萬(wàn)7000個(gè)海軍放射性廢物箱,16個(gè)核反應(yīng)堆和5個(gè)沒(méi)有拆除的核潛艇,其中一個(gè)潛艇的兩個(gè)核反應(yīng)堆仍然充滿了核燃料。這些危險(xiǎn)的放射性物質(zhì)讓這里變成了一個(gè)“放射性物質(zhì)垃圾場(chǎng)”,讓周邊的國(guó)家憂心忡忡。
這片核潛艇“墓地”并不是核潛艇失事才墜毀于此,而是人類特意為它們舉行的葬禮——海葬。由于核潛艇一般服役20-30年后,后期核潛艇的維修保養(yǎng)費(fèi)用將越來(lái)越高,而且也沒(méi)法滿足作戰(zhàn)需求,再加上《不擴(kuò)散核武器條約》的限制,核潛艇也沒(méi)法作為二手潛艇轉(zhuǎn)賣,所以等待它們的命運(yùn)將是退役和拆解。在冷戰(zhàn)時(shí)期,美蘇全身心投入軍事競(jìng)賽,并不太愿意花費(fèi)過(guò)多精力拆除這些無(wú)用的設(shè)備,所以選擇了最方便也最省事的方式——海葬,將整艘退役核潛艇稍加處理或是先將艇上反應(yīng)堆中的核燃料取出,再將整個(gè)艇體沉入到海底。
然而,這種方法并不能一勞永逸,比如人們?cè)诳0l(fā)現(xiàn)了豐富的石油和天然氣儲(chǔ)量,石油資源能與沙特阿拉伯比肩,石油天然氣公司成了這里的???,開(kāi)采活動(dòng)很容易在鉆井的過(guò)程中讓核潛艇破裂而發(fā)生泄露。
這些“炸彈”不僅可能會(huì)因?yàn)槿祟惖幕顒?dòng)而觸發(fā),海水的慢慢侵蝕也可能讓核反應(yīng)堆內(nèi)的放射性物質(zhì)污染周圍的海區(qū)。再加上一旦沉入海里,很難監(jiān)控,所以海葬并不安全。因此,除非意外情況發(fā)生,比如核潛艇因?yàn)楣收铣恋胶5?,現(xiàn)在許多國(guó)家并不會(huì)直接往海洋里沉下核潛艇。
復(fù)雜的土葬
另外一種比海葬更安全的處理方法是“土葬”。
比如在美國(guó),有5家專門從事退役核潛艇的處置工作的造船廠,報(bào)廢的潛艇一般會(huì)被拉到這些造船廠進(jìn)行拆除。在著名的普吉特灣海軍造船廠中,為了讓核燃料組件暴露出來(lái),在那兒核潛艇的反應(yīng)堆室的所有液體會(huì)被排干,然后每一個(gè)組件會(huì)被移出,最后用特殊容器密封,用安全的火車運(yùn)到長(zhǎng)期運(yùn)行這類核廢料處理的儲(chǔ)存和再加工廠。
這些廢料中尤其以處理乏燃料和反應(yīng)堆系統(tǒng)最為關(guān)鍵。乏燃料指的是那些在核反應(yīng)中經(jīng)過(guò)輻射照射、使用過(guò)的核燃料。移除了乏燃料,就會(huì)帶走反應(yīng)堆中 99%以上的放射性物質(zhì),所以也成了重點(diǎn)處理對(duì)象。美國(guó)核潛艇的乏燃料將全部運(yùn)送至愛(ài)達(dá)荷國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行專門處理,到了實(shí)驗(yàn)室后,這些乏燃料會(huì)被儲(chǔ)存在實(shí)驗(yàn)室的水池中。
剩下的1%的核潛艇的放射性物質(zhì)位于反應(yīng)堆系統(tǒng)中(蒸汽發(fā)生器、泵、閥門與管道系統(tǒng))。反應(yīng)堆系統(tǒng)雖然現(xiàn)在沒(méi)有大量的濃縮鈾了,但經(jīng)過(guò)幾十年的中子轟擊發(fā)生核反應(yīng)后,反應(yīng)堆系統(tǒng)的金屬也帶有放射性。所以移除燃料后,還要著手處理反應(yīng)堆艙。一般來(lái)說(shuō),反應(yīng)堆艙會(huì)被切割工具和噴燈連同前后兩端的隔壁作為一個(gè)整體切掉,然后用十幾毫米厚的鋼板進(jìn)行焊縫,使堆艙段成為一段孤立的密封體,再焊接在駁船上,運(yùn)往漢福德核廢料存放場(chǎng)埋藏在地下。
不過(guò),這些步驟也只是權(quán)宜之計(jì),并沒(méi)有從根本上解決放射性問(wèn)題,而乏燃料以目前各國(guó)的技術(shù)又不能二次利用,問(wèn)題只是暫時(shí)地被擱置了。所以,美國(guó)政府要求存放在愛(ài)達(dá)荷工程實(shí)驗(yàn)室的核潛艇乏燃料必須在 2035 年之前得到進(jìn)一步處理。
定時(shí)炸彈
除了土葬,還有人想到了“太空葬”,那就是將核潛艇與核反應(yīng)堆的放射物零部件拆卸下來(lái),然后用運(yùn)載火箭將其運(yùn)離地球,送入太空成為太空垃圾。然而這種方法技術(shù)難度大,成本高,而且人們還擔(dān)心假如這些核廢料日后又會(huì)重返地球。
所以,“土葬”仍是迄今為止最有效的方法,不過(guò)成本也不低,并不是所有的國(guó)家都適用。相關(guān)資料統(tǒng)計(jì),完成一艘核潛艇的退役工作前后需要1-2年時(shí)間,每艘退役核潛艇的處理資金投入需要2500萬(wàn)-5000萬(wàn)美元。這樣的高投入成本,讓許多國(guó)家無(wú)力負(fù)擔(dān)。
既不能“海葬”,又沒(méi)有能力完成”土葬”、“太空葬”,怎么辦呢?一些國(guó)家在處理核潛艇問(wèn)題上,采取了拖延戰(zhàn)術(shù),暫時(shí)將核潛艇圍放在廢棄軍港內(nèi)。比如在冷戰(zhàn)期間,蘇聯(lián)總共建造了250艘核潛艇,到了今天,這些核潛艇大部分處于退役狀態(tài),給俄羅斯帶來(lái)了不小的處理難題。
由于處理費(fèi)用高昂,退役的核潛艇又過(guò)多,很多核潛艇只能暫時(shí)停泊在廢棄的軍港里。在俄羅斯北冰洋沿岸科拉半島的科拉港,有世界上最大的“海上核潛艇牧場(chǎng)”,停泊著 100 多艘銹跡斑斑的核潛艇。雖然核潛艇上的核燃料被取下來(lái)后,會(huì)馬上被裝入密封的特制鋼罐內(nèi),暫時(shí)放在碼頭貨場(chǎng)進(jìn)行幾年的冷卻,但這些倉(cāng)庫(kù)和鋼罐到今天也已經(jīng)銹跡斑斑。而在北極科拉半島的安德烈耶娃灣,在2003年前仍然存放著上世紀(jì)六七十年代蘇聯(lián)90艘潛艇的乏燃料。俄羅斯因軍費(fèi)不足,對(duì)外聲稱暫時(shí)無(wú)法解決這些問(wèn)題。
有趣的是,由于包括俄羅斯太平艦隊(duì)核基地、核潛艇處置基地在內(nèi)的遠(yuǎn)東地區(qū)與日本和美國(guó)阿拉斯加地區(qū)屬于近鄰,像喀拉海和科拉港又和北歐一些國(guó)家靠近,所以在俄羅斯不慌不忙處理廢棄的核潛艇時(shí),這些國(guó)家比俄羅斯還著急。比如在2000年8國(guó)峰會(huì)期間,與會(huì)國(guó)家曾保證在隨后的10年期間,共同投資200億美元用于處理俄羅斯退役核潛艇,而日本也在2003年與俄羅斯簽訂協(xié)議,提供處理這些核垃圾的1.3億美元。同時(shí)日本還在向設(shè)在莫斯科的國(guó)際科學(xué)與技術(shù)中心提供數(shù)千萬(wàn)美元,用于防止俄核軍事技術(shù)人才外流到中東地區(qū)。
盡管國(guó)際社會(huì)對(duì)于核潛艇處理問(wèn)題都十分關(guān)注,然而在舊的廢棄核潛艇沒(méi)法解決的情況下,世界上幾乎所有的擁有核能的國(guó)家都在制造新的核潛艇,所以,在新處理技術(shù)誕生之前,如何解決核潛艇的退役問(wèn)題將無(wú)限地拖延下去。