综述与建议
　　2017年8月，中法三院的**期报告就核能的未来提出了一系列联合建议。2017年9月，**期报告在维也纳举行的国际原子能机构大会期间进行了发布，发布活动也成为本次大会的一项“场外边会”。本报告是中法三院核能合作的第二期报告，具体地讨论了核能循环对环境的影响，以回应社会对将核能的环境影响纳入所有人类活动的强烈期待。关于核能的环境影响，公众对核电厂（nuclear power plant，NPP）在正常运行或事故工况下的放射性影响以及长期时间范围内地质处置后放射性废物中的放射性元素重回生物圈等问题，表示出种种担忧。
　　从铀矿开采到放射性废物处理，中法三院对核能的整个过程进行了考察，评估了正常或事故工况下核能给全球和当地环境带来的短期和长期影响，并考虑了核能发展对人类和生态系统带来的多种后果。本报告总结了相关经验教训，以及为可持续的保护环境而已经采取或可能采取的行动。在此，我们的结论是，第三代核电厂及其相关设施，以及未来的第四代核电厂将有可能减少环境影响。
　　思考和建议总结如下。中法三院认为，报告提出的建议大多与核能利益攸关方所采取的行动相对应。中法三院指出，核工业界应当实施报告提出的这些有价值的行动，并在某些情况下强化这些行动。

　　0.1核电厂和燃料循环设施正常运行期间的环境影响
　　0.1.1核能对全球环境的影响
　　根据几项生命周期分析（life cycle analyses，LCA），核能每兆瓦产生的二氧化碳较少，与水力发电一样少，明显优于光伏（photovoltaics，PV）发电，仅略高于风能。但是，必须指出，间歇性能源在无法获得时需要得到补偿，这就改变了其环境绩效。就建筑标准材料和关键金属材料的消耗而言，同样的能源生产，核能所需的量比光伏和风能要少得多。放射性影响主要来自其向环境释放的放射性气体（稀有气体、氚、氡等）和液体排放物（主要是氚）。辐射对公众的影响只占天然辐射源总体影响的很小一部分，不到1%。关于低剂量和极低剂量/剂量率照射的长期影响存在着争论，然而，根据世界上大多数流行病学方面的研究认为没有证据表明其会对生物产生影响。分子流行病学方面的研究考虑了细胞水平层面的确定影响，这方面的研究可能更有效，应予以鼓励支持。同样值得注意的是，有些物种，如昆虫，可以承受很高水平的辐射。
　　0.1.2核能对当地环境的影响
　　化石燃料发电厂（特别是使用煤炭或褐煤的电厂）排放大量的空气污染物，如颗粒物、氮氧化物、硫氧化物、重金属和各类其他化学物质，但核电厂并非如此。在这方面，燃煤电厂主要以气态氡的形式释放大量的天然放射性，而且氡的固体废物中含有大量的铀和钍，需要作为放射性废物（这里指人为活动引起天然放射性水平增加的工业废物（technologically enhanced naturally occurring radioactive material，TENORM ））加以管理。因此，如果核能导致化石燃料电厂关闭，这实际上对当地会产生积极的影响。没有了排放物可以显著地改善空气质量，并减少酸雨等对环境的破坏。核能对环境的影响主要与前端设施有关，其中核燃料循环的前端是指铀矿的开采一直到浓缩铀交付给核燃料组件生产商（氧化铀（uranium oxide，UOx）燃料，其中包括为制造铀钚混合氧化物（mixed uraniumplutonium oxide，MOX）燃料而开展的钚的处理）的阶段。
　　正如第2章定量分析的那样，建造反应堆产生的非放射性技术废物低于建造风力涡轮机或光伏装置产生的非放射性技术废物。
　　与光伏或风力发电场相比，核能发电占用的土地也大大减少，大约2/3的用地是由于采矿和退役核电厂。
　　从河流中抽取电站冷却水的问题需要特别注意，核电厂生产每兆瓦时（MWh）电力所需的冷却水要高于化石燃料电站。考虑到水资源的可用性，在内陆核电厂选址时需要考虑水资源压力和水温的升高。一般而言，大部分的冷却水都流回到了河里，但目前已经出现了气候变暖和天气干燥的现象，这会迫使核电厂偶尔需要在低于标称功率的条件下运行。因此，应当对全球变暖的潜在影响进行谨慎预测。
　　中法三院认为，正确评估核能对环境的影响需要：
　　在所有情况下，将核活动引起的照射与天然照射进行比较。
　　在新核设施投入运行之前，应进行本底流行病学研究，这对于任何事故后流行病学研究的比较分析、辐射风险分析和回应公众的关切是至关重要和必要的。
　　内陆核电厂选址应考虑水资源压力和未来气候变化。
　　此外，中法三院还提出了一个一般性建议，希望减少核能的环境影响：
　　积极发展先进核技术，可以减少核燃料循环运行的前端对环境的影响。由于核燃料循环前端活动的影响大于后端活动（即乏燃料的管理直至地质处置）的影响，基于低铀耗的第四代核电投入使用后将有利于改善环境。快中子反应堆或多次循环乏燃料有可能大大减少这些影响。目前，需要进行先进核技术商业化有关的筹备工作。
　　一般而言，除了用水，核能装机每兆瓦使用的材料有限。在正常运行和整个燃料循环过程中，核能对环境的辐射和非辐射影响也是有限的。
　　0.2核电厂及核燃料循环设施在事故情况下的影响
　　核能对环境的主要影响是核能发展历史上标志性的严重事故（在国际核事件分级表（International Nuclear Event Scale，INES）中为6级或7级）造成的。切尔诺贝利核电厂和福岛**核电厂事故对公众舆论和全球核能发展产生了巨大影响。我们从这些事故和三里岛事故（INES上5级）中吸取了相关教训并在后期的反应堆设计和操作程序上进行了重大技术变革。这些技术变革在第三代核电厂中得以实施，并在合理范围内对运行中的反应堆进行了改造。虽然未来可能发生严重事故，但环境风险已大大降低，只局限于核电厂的范围内。
　　中法三院建议：
　　继续研究导致严重事故的机制（内部事件，如（功率）极限增长、冷却剂丧失，或外部事件，如地震、飞机失事、恐怖袭击等），并为预防和减轻事故提供支持。目前，应该开展进一步有关保持压力容器的完整性的研究，或开发耐事故燃料（accident tolerant fuel，ATF）。
　　实施严重事故管理指南，积累更多经验，实施预防和缓解措施，以应对核电厂和多机组事故中的大规模失效问题，增强应急响应能力。
　　0.3放射性废物管理的影响
　　核能会产生短期和长期的放射性废物。管理前者可以利用工业方式，在近地表贮存库中处置；后者的管理取决于其放射活性。*高放射性废物（乏燃料或后处理产生的中高放废物）计划在深层地层中处置。开采和提炼铀产生的放射性废料得到了妥善处理（主要是采矿过程中产生的废料，采取就地处理的方式）。核能对环境的直接影响主要来自处理和包装未经处理的废物所排放的污水。按照目前的操作，这些活动对当地和全球的健康和环境影响非常小。大型数据库支持的许多模拟结果表明，如果有长期的延迟影响，预计会小于自然辐射的影响。然而与公众认为的一样，管理放射性废物是核能的主要挑战之一。
　　为加深放射性废物对环境实际影响的认识，中法三院建议:
　　考虑到核燃料循环前端和后端产生的废物以及时间尺度，应改进评估所有环境影响（放射学和化学）及其相关风险的方法。
　　为支持这项一般性建议，中法三院建议:
　　为更好地处理环境问题，应定义量化参数来描述与放射性废物有关的危害。
　　进一步改进研发（research and development，R&D）方案，更好地了解核能对生态系统的辐射和化学影响（生态系统构成要素的可逆性、可恢复性、生物可用性 ）。
　　应采用全面和负责任的制度来保护环境（包括立法、主管和*立机构、筹资程序），让公众可以清楚地获取上述信息。
　　一般而言，只有应用*好的现有技术（best available technology，BAT，这技术可靠且技术成熟度高），才能在每一个环节中限制放射性核素的释放。
　　0.4利用核与辐射安全、安保措施来降低环境影响
　　核安全的一个主要目标，是消除严重事故条件下放射性物质大量释放到环境的可能性，这是核能面临的一个主要问题。作为设计者、运行者和安全监管部门的责任，核与辐射安全在环境保护中扮演着关键的角色。作为政府的主要职责，核安保的目标是防止针对核设施的恶意行动，其中这种恶意行动可能会导致放射性物质的释放。
　　中法三院建议，核设施的所有者：
　　测试现有核设施对外部事件的恢复能力，这一能力应高于设计基准中考虑的水平；
　　升级现有核设施，达到新设施设定的安全目标，且合理可行；
　　对所有设施实施基于风险的纵深防御，包括超出设计基准的防御；
　　对核安全管理体系进行额外的外部审查，不完全依赖安全部门的审查。
　　由于环境保护是一个重大敏感问题，建议核管理机构:
　　组建透明的核安全监管机构，并保证沟通的透明化；
　　与当地政府和公众建立长期对话机制。
　　中法三院认为，各方应共同努力，向公众宣传核能，开展核能教育，特别是与环境影响有关的问题。
　　满足以上条件后，中法三院认为，要想保护环境，*好使用混合能源，包括核能和可再生能源。
　　第1章引言
　　核能具有很多优势，特别是在作为可调峰电源时，其温室气体排放水平和大气污染物排放量极低。当前，全球气候变化可能是人类面对的*重要的环境问题，而这恰恰是核能*显著的优势。考虑到世界很多地区的空气质量在持续恶化，核能的大气污染物排放水平极低这一优势就显得格外重要。但在另一方面，同所有其他能源一样，核燃料循环也会产生环境影响。本报告对这类影响进行了综合评估，并讨论了如何对其进行限制和控制。因此，本报告专门关注环境和安全议题，而未能对其他问题面面俱到。
　　本章分为3节。1.1节简要论述了能源需求趋势。1.2节讨论了脱碳承诺和各类能源的CO2排放。1.3节介绍了环境保护问题及其对核能可持续发展的促进作用。
　　1.1能源需求趋势
　　很多国家对未来能源结构进行了前景展望。短期来看，预计全球能源需求不会增长。但中长期来看，世界人口增长、人均收入和生活质量提高等因素将促使绝大多数国家的能源需求增加。因此，全球能源需求将不可避免地增长，并且主要集中于电力需求\[1\]。在提供大量电力输送的同时，又能够避免化石燃料燃烧的途径之一就是应用核能。
　　目前，全球有16个核能应用大国，其核电占比超过本国电力供给的20%（图11）。欧洲29个国家（欧盟（European Union，EU）27国+瑞士+英国）中有15个国家应用了核电，共有132个核电机组，占总发电量的27%，贡献了50%的低碳电源。法国核电贡献了全国总发电量的75%。本届法国政府的战略是降低核电份额以促进可再生能源发展。中国计划到2025年，核电装机容量达到70 GWe左右。从中长期（2035年、2050年）发展趋势来看，中国的电力需求总量持续增长，电能占终端能源消费比重不断提高，电源结构低碳化转型和清洁能源发展日益加快。煤炭目前是中国主力能源，也是造成空气污染和温室气体排放的主要来源。中国正在实施绿色、低碳的能源战略，未来会降低煤炭消费增长速度，并使煤炭消费总量尽早达到峰值，此后总能源的增量将由清洁能源补充。积极发展核电是中国长期重大战略选择，核电可以成为中国能源的绿色支柱。法国的电源结构主要由核电和水电构成，几乎完全脱碳。
　　

目录
综述与建议1
0.1核电厂和燃料循环设施正常运行期间的环境影响1
0.1.1核能对全球环境的影响1
0.1.2核能对当地环境的影响2
0.2核电厂及核燃料循环设施在事故情况下的影响3
0.3放射性废物管理的影响4
0.4利用核与辐射安全、安保措施来降低环境影响5
第1章引言6
1.1能源需求趋势6
1.2脱碳承诺，以及不同发电能源C02排放情况8
1.3环境保护要求核能可持续发展8
1.4本报告内容和结构10
第2章核电厂和核燃料循环设施正常运行期间的环境影响11
2.1如何衡量核能的环境影响12
2.1.1核能对环境的主要影响12
2.1.2环境释放13
2.1.3评价13
2.1.4方法14
2.2核能的流出物、辐射影响及解决方案14
2.2.1核电厂的流出物及辐射影响14
2.2.2核燃料循环的流出物及辐射影响17
2.2.3辐射监测和监控19
2.2.4电离辐射的生物效应20
2.2.5放射性物质的运输20
2.2.6利益相关方参与21
2.3核能发电与其他能源发电的环境影响比较22
2.3.1土地占用23
2.3.2建造材料24
2.3.3取水和用水25
2.3.4常规退役废物28
2.3.5关键材料28
2.4新技賴望28
2.4.1减少燃烧燃料的碳排放29
2.4.2嬗变技术30
2.4.3其他先进技术32
2.5结论32
附录2-1关于中国的具体情况34
附录2-2核厂址周围大型流行病学调查（案例与结果）36
第3章乏燃料和放射性废物管理38
3.1放射性废物管理的原则、策略和框架39
3.1.1放射性废物管理原则39
3.1.2放射性废物管理策略40
3.1.3放射性废物管理框架42
3.2放射性废物的特性和分类44
3.2.1乏燃料和/或后处理放射性废物44
3.2.2放射性废物的特性45
3.2.3放射性废物的分类47
3.3放射性废物处理和流出物排放48
3.3.1放射性废物*小化48
3.3.2流出物排放49
3.4放射性废物处置50
3.4.1极低放废物（VLLW)50
3.4.2短寿命低中放废物（LIL-SLW)51
3.4.3长寿命低放废物（LL-LLW)52
3.4.4长寿命中放废物（IL-LLW)和高放废物（HLW)52
3.4.5铀燃料循环（铀矿开采）前端产生的仅含有天然放射性核素的放射性废物55
3.5开式/闭式核燃料循环产生的废物56
3.6新技术57
3.7结论58
附录3放射性废物处置设施59
A3.1法国59
A3.2中国60
第4章严重核事故62
4.1核电厂严重事故63
4.1.1三里岛核电厂事故63
4.1.2切尔诺贝利核电厂事故64
4.1.3福岛**核电厂事故66
4.2为降低事故环境影响采取的改进措施68
4.2.1反应堆技术提升68
4.2.2核电厂在福岛**核电厂事故后的行动69
4.2.3严重事故管理70
4.2.4对于未来类似严重事故的见解72
4.3结论73
附录4-1第三代压水堆严重事故专用预防和缓解措施74
附录4-2中国内陆核电厂的安全性75
附录4-3中国严重事故后应急组织管理76
A4-3.1中国的三级核应急体系77
A4-3.2核应急监测体系77
第5章核安全与环境79
5.1核电厂的安全性及其环境影响80
5.1.1严重事故及其后果81
5.1.2风险指引的纵深防御体系82
5.1.3新的安全威胁因素84
5.2核电厂选址85
5.3安全责任及政府职责86
5.3.1运营单位的主要责任86
5.3.2政府和监管机构的职责和作用87
5.4核安全与公众接受度87
5.5结论88
附录5-1核安全监管体系89
附录5-2中国采取的行动90
第6章结论92
参考文献96
词汇表101
后记106
Contents
Synthesis and recommendations 108
0.1 Impacts from NPPs and nuclear fuel cycle facilities under normal operation 109
0.1.1 Nuclear energy and global impacts on the environment 109
0.1.2 Nuclear energy and local impacts on the environment 109
0.2 Impacts from NPPs and nuclear fuel cycle facilities in accidental situations Ill
0.3 Impacts from radwaste management 112
0.4 Nuclear and radiation safety/security as a tool to prevent impacts on the environment 113
Chapter 1 Introduction 115
1.1 Trends in energy demand 115
1.2 Decarbonization commitment and CO2 emissions by various energy options 117
1.3 Environmental protection as a requirement to make nuclear energy sustainable 119
1.4 Report contents and organization 120
Chapter 2 Environmental impacts during normal operations of nuclear power plants and nuclear fuel cycle facilities 122
2.1 How to measure impacts of nuclear energy on the environment 123
2.1.1 Main impacts of nuclear energy to the environment 123
2.1.2 Releases to the environment 124
2.1.3 Assessments 125
2.1.4 Methodology 126
2.2 Effluents，radiological impacts of nuclear energy and solutions 126
2.2.1 Effluents and radiological impacts of NPPs 126
2.2.2 Effluents and radiological impacts of nuclear fuel cycle 129
2.2.3 Radiation monitoring and surveillance 131
2.2.4 Biological effect of ionizing radiation 132
2.2.5 Transportation of radioactive materials 133
2.2.6 Participation of stakeholders 134
2.3 Environmental impacts of nuclear energy compared to other sources of electricity .135
2.3.1 Land occupation 137
2.3.2 Materials used for construction 138
2.3.3 Water withdrawal and consumption 139
2.3.4 Conventional waste from decommissioning 143
2.3.5 Critical materials 144
2.4 New technology perspectives 144
2.4.1 Reducing Carbon emissions of burnt fuels 144
2.4.2 Transmutation technologies 145
2.4.3 Other advanced technologies 148
2.5 Conclusions 149
Appendix 2-1 More specific considerations about the Chinese situation 151
Appendix 2-2 Large scale epidemiological studies around nuclear sites (cases and results) 153
Chapter 3 Spent fuel and radwaste management 157
3.1 Principles， strategies and framework of radwaste management to prevent environmental impacts 159
3.1.1 Principles of radwaste management 159
3.1.2 Strategies of radwaste management 159
3.1.3 Frameworks of radwaste management with respect to the environment 163
3.2 Specific characteristics and classification of radwaste 166
3.2.1 Spent fuel or reprocessing rad waste 166
3.2.2 Specific characteristics of radwaste versus the environment 168
3.2.3 Classification of radwaste versus the environment 170
3.3 Processing and discharge of radwaste 172
3.3.1 Minimization of radwaste 172
3.3.2 Discharge of effluents 174
3.4 Disposal of radwaste 174
3.4.1 Very low-level waste (VLLW) 174
3.4.2 Low and intermediate level-short lived waste (LIL-SLW) 175
3.4.3 Low level-long lived waste (LL-LLW) 177
3.4.4 Intermediate level-long lived waste (IL-LLW) and high