核废料具有很高的放射性,且其放射性可以持续数十万乃至百万年之久,如何妥善处置核废料,是全世界至今未能解决的难题。 对于核能发电来说,其所需具备的其中一项重要能力就是将放射性废燃料安全地运往几千英里开外的反应堆进行再处理或清理。 为了解核废料如何经得起长途跋涉的考验,美国桑迪亚国家实验室(SNL)的科学家们最近特地进行了一次漫长的实验,让一个核废料容器通过卡车、驳船、货船、火车进行长途运输,且一路颠簸了 14500 英里(23335 公里)。 SNL介绍称,为美国提供20%电力的核反应堆产生了近2600吨的放射性废料。如何将它们安全运输以及处理则是一项危险且细微的工作。 30多年来,这些废料都被储存到重达125吨的Type B桶中,这些桶都是用坚固的钢铁锻造,同时还在钢制舱口使用了特制的加固钉,它们每根可以承受住100吨的力。 但现在的问题是这些燃料棒本身非常脆弱。在强放射性的临界核反应堆环境中存放了几年,金属棒的金属包壳变得非常脆弱,处理的过程中要非常小心。同样的问题也会出现在常规的燃料棒运输中,在这种情况下,反复出现的压力使得它们处于极易折断的危险之中。 为了更好地了解这些燃料棒所经受的压力,SNL与来自西班牙、韩国的合作伙伴以及Pacific Northwest和阿贡国家实验室展开合作,它们打造了一个全新的储存桶。 不过,科研人员并没有在里边放置用过的核燃料,而改用了铅制的绳子和铅制或钼制的小球(作为实验中的所谓‘人造核废料’)。 旅途中,研究人员通过加速度计和应变仪等传感器对罐体里里外外进行了检测,观察人造燃料的震动和嘎嘎声。Saltzstein 表示: 早期的研究结果表明,‘核废料’的运输相当之平稳。这项测试又被称作“核三项全能”,旨在了解核燃料在正常运输条件下将经历的冲击和振动。 研究人员携带替代品,先用卡车从西班牙北部运出、经驳船到比利时,通过远洋货轮运送到巴尔的摩,搭火车到科罗拉多州的普韦布洛,然后再送回。 虽然这已经不是SNL第一次进行这样的测试,但却是迄今为止最富雄心的一次测试。在这次测试中,SNL使用了一个来自西班牙的核储存器,其总共完成了14500万英里的陆地和海洋运载之旅,具体路线如下: 这项研究通过应变计和加速度计测量了假核废料,看它在储运罐中经历怎样的摇晃和摆动,观察容器有无疲劳失效 —— 即数百万次的轻微摆动,最终会造成什么样的破坏。 需要指出的是,就算测试已经顺利完成,美国核工业也不会立即启用,毕竟还有很多问题在等待进一步的商榷。 参考来源: 核废料桶能否经受长途跋涉?漂洋过海14500英里做实验! https://mp.weixin.qq.com/s/NFXnfx6AZVFLP2keIOePTw 美桑迪亚实验室完成核废料1.45万英里“铁人三项”测试 https://mp.weixin.qq.com/s/NFXnfx6AZVFLP2keIOePTw |
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