新型核反应堆设计可能改变传统乏燃料管理方式，挑战现有处置策略。当前全球主要采用水池暂存、钢容器封装或深地质处置等方法处理约1万吨/年乏燃料，其中高放废物（如乏燃料）需长期安全隔离。尽管多数专家支持建设深层地质处置库（如芬兰项目已近投运），美国因政治争议长期停滞，现仍依赖就地湿式贮存。美国科学促进会专家指出，新反应堆及燃料类型是否简化废料管理尚无定论。
气候变化与能源
新核反应堆对核废料意味着什么？
新型设计将催生新的乏燃料管理策略。
作者：凯西·克朗哈特（Casey Crownhart） 存档页面 2026年3月18日
斯蒂芬妮·阿内特 / 《麻省理工科技评论》 | Getty Images
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当前全球处理核废料的方式既富有创意又千差万别：将其浸入水池中冷却、用钢制容器封装、或深埋于数百米地下。
这些方法使核工业能够安全地管理每年核反应堆生产出的约1万吨乏燃料——这部分废物占全球年度电力供应的10%。然而，随着新一代核反应堆设计不断涌现，它们可能为核废料管理带来新的挑战与变数。
目前全球运行中的核电站大多遵循相似的基本架构：以低浓缩铀为燃料、用水作为冷却剂，并通常建设在集中式大型电站中。但未来几年有望投入运营的众多新型反应堆设计方案，很可能会对现有废物处理系统提出调整要求。
“尚无统一答案能说明，这一系列新型反应堆及燃料类型是否会使废物管理更趋简化，”美国科学促进会（Union of Concerned Scientists）核能安全事务主任埃德温·莱曼（Edwin Lyman）指出。
核废料处置指南
核废料大致可分为两类：低放废物（如医院和科研机构中受污染的防护装备等），以及高放废物（需更为谨慎处理）。
从体积上看，绝大部分核废料属于低放废物。这类材料可在场内暂存，待其放射性衰减至安全水平后，通常可按普通垃圾进行处理（仅需额外采取一定防护措施）。相比之下，高放废物具有更强的放射性且往往温度较高，主要包括乏燃料——它由多种成分构成，其中铀-235是核燃料中可维持链式反应的关键组分；此外还包含裂变产物——即原子分裂过程中产生的、有时具有放射性的副产品，这些物质释放出能量以供发电使用。
多数专家一致认为，对乏燃料及其他高放核废料而言，最理想的长期解决方案是建设地质处置库——即在地下深处开凿一个高度可控、精心管理的深层储存空间。芬兰目前进展最为靠前，其位于该国西南海岸的选址项目预计将于今年投入运营。
美国早在1980年代便已选定地质处置库候选场地，但由于政治争议，相关工作长期停滞。因此，截至目前，美国境内所有退役或仍在运行的核电站均采用就地储存方式存放用过的核燃料。一旦从反应堆中卸出，这些乏燃料通常会被转入湿式贮存池（水池中暂存），这是目前最常见的一种短期处置手段。
来源：Casey Crownhart