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核燃料循环与废物处理

镧系元素与短寿命裂变产物分离。铀、钚和次锕系元素共同成为快堆燃料，镧系元
素成为废物。为了论证这些技术的工业可行性，法国曾计划在 2020 年前建造基于
COEX 流程的中试厂，目前该计划未实质推进。

在回收钚的循环利用方面，法国自 1987 年开始在压水堆中使用 MOX 燃料，截
至 2014 年已累计使用 4 500 组 MOX 燃料组件。MOX 燃料在压水堆中使用，钚只
能循环 1 〜 2 次，之后由于钚的同位素谱变化，无法在热堆中多次循环。此外，使

用过的 MOX 燃料中次锕系元素大幅增加，导致其毒性增加，提高了再处理的难度，
因此，法国目前对使用过的 MOX 燃料不再进行二次后处理，暂存等待未来先进的

核燃料循环系统再利用。MOX 燃料在压水堆中应用最大的问题是其经济性差，由
于后处理回收的钚具有很强的放射性，MOX 元件的制造必须在密闭环境中进行，
MOX 燃料组件的制造成本远远高于通常的 UOX 燃料，根据 MIT《核燃料循环的

未来》报告，MOX 燃料组件的加工成本为 2 400 美元 /kgHM，远高于 UOX 组件加
工成本（200 〜 250 美元）。MOX 燃料组件昂贵的加工成本，抵消了其节省的天然

铀和分离功价值，导致法国轻水堆使用 MOX 燃料成本高于 UOX 燃料成本。
法国闭式燃料循环发展的经验和教训可总结为以下几点：
1）由于后处理回收钚在压水堆中使用不具有经济性，为了避免回收钚大量积

压，法国严格限制乏燃料后处理量，导致其乏燃料后处理能力过剩的同时，仍有累
积乏燃料未经处理；
2）法国后处理回收钚在压水堆中应用（MOX- 压水堆循环）经验成熟，但在

当前天然铀和转化浓缩市场条件下，MOX 燃料成本大幅高于普通 UO 2 燃料成本，
循环经济性较差。
3）随着国际后处理合同到期终止，法国后处理产业呈现出萎缩态势，虽然在

先进后处理技术研发方面已经取得进展，但采用新一代后处理工艺流程的新后处
理厂建设规划一再推后。

（3）日本
日本于 1966 年引进法国和美国技术，建设了东海后处理中试厂，采用 PUREX
处理流程，1977 年建成投产，由日本原子能委员会（JAEA）管理运营，其设计处

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