近日，瑞士一家技术初创公司提出的新型核嬗变技术获得瑞士国家核废料管理机构认可，从而让这一相对冷门的技术概念引起广泛关注。核嬗变是将一种化学元素转化为另外一种元素、或将一种化学元素的某种同位素转化为另一种同位素的过程。研究发现，通过核嬗变可以大幅减少高放射性核废料数量，并缩短放射性周期，同时整个过程还能释放出巨大能量。

　　■ 核废料安全处理迫在眉睫

　　根据世界核协会定义，核废料可以根据放射性水平和热输出分为高阶核废料、中阶核废料和低阶核废料。

　　高阶核废料包括乏燃料和后处理废液，具有极高的辐射危害和温度，需要进行长期隔离和处置。中阶核废料主要来自反应堆运行和除役过程中产生的废物，虽然放射性和热量较低，但仍需要进行安全处理和储存。低阶核废料主要包括核设施的一般废物，例如工具、服装、滤纸等，放射性和热量较低，可以进行相对简单的处理和处置。

　　目前，掩埋和存储是处理核废料的主要手段之一，但充满挑战且成本高昂。

　　据悉，芬兰正在建造世界上第一个永久性存储核废料设施，预计今年年底将在奥尔基洛托岛启用，可以实现安全保护10万年。

　　然而，核裂变留下的物质在几千年内都具有放射性，从本质上讲，掩埋和存储并不牢靠，更像是“隐形炸弹”。因此，研发安全处理核废料技术，正在成为能源和科学界追求的目标，核嬗变技术从而脱颖而出，这是利用核反应将长半衰期的核废料转化为短半衰期或非放射性物质的过程。

　　■ 核嬗变创新研究如火如荼

　　经合组织核能署表示，多年来，核电行业围绕利用核嬗变技术管理核废料的讨论不断，部分国家已经启动了探索核嬗变技术的重大项目。

　　在核嬗变利用方面，我国持续推进创新研究，最具代表性和影响力的创新成果之一是加速器驱动先进核能系统（ADANES）的研发和应用。该系统由中国科学院原创性提出、中广核作为顶层合作伙伴，联合国内其他单位共同研发、建造。

　　加速器驱动的核废料嬗变，主要利用加速器产生的高能粒子轰击核废料，使其发生核嬗变。ADANES集嬗变、核燃料增殖、核能发电于一体，具有固有防核扩散特性的先进核燃料闭式循环，可以极大提高核燃料利用率，并降低乏燃料无害化所需时间至数百年。

　　通过ADANES，核废料放射寿命由数10万年缩短到约500年，将核废料数量减少到乏燃料的4%，核燃料利用率也能提高到超过95%。

　　瑞士技术初创公司Transmutex提出的核嬗变技术，旨在使用粒子加速器与反应堆相连接，将亚原子中子粒子与轻微放射性金属钍结合，从而产生一种铀同位素，然后这种铀同位素发生裂变并释放能量。与铀不同，钍不会产生钚或其他高放射性废料。

　　瑞士国家核废料管理机构对上述核嬗变技术进行研究作出结论，认为其可以将高放射性核废料数量削减80%，并极大缩短这类废料的放射性周期。

　　■ 成本高昂是潜在挑战

　　业内认为，核嬗变技术让核电应用更有前景，但高昂的成本投入仍然是阻碍该技术商业化应用的潜在障碍。油价网指出，将核反应堆与粒子加速器相结合所需要的资金投入尚无明确估算，如果用已知设备进行对比的话，欧洲核子研究中心建造和运行的大型强子对撞机，大概耗资47.5亿美元。

　　“即便如此，我们也不应该放弃相关研究。”瑞士国家核废料管理机构负责人马蒂亚斯·布劳恩表示，“在核废料处理方面，核嬗变技术可以‘变废为宝’。”

　　英国物理研究所核物理小组主席、英国萨里大学研究员杰克·亨德森也指出，核嬗变技术可以将放射性衰变所需时间缩短1000倍，这对核电产业是两全其美的事情。通过燃烧反应堆中产生的一些周期较长的同位素，不仅可以降低放射性水平，还能释放能量。

　　业内呼吁认真对待核嬗变技术的研究创新，将其视为重塑核电信心的突破口。“该技术让我们重拾对核电的信心。”Transmutex公司首席执行官富兰克林·瑟万施赖伯表示，“我们预计，这一技术可用于处理全球99%的核废料，并将其放射性存留时间缩短至不到500年。”

　　据悉，Transmutex公司目前正在与至少3个国家就核嬗变技术研发合作进行谈判。为Transmutex公司提供资金的美国联合广场风险投资公司管理合伙人阿尔伯特·温格透露，核嬗变技术可以解决核电领域长期存在的问题，包括核废料安全处理、核废料转变成燃料等。