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核废料处理一直是世界难题

发布时间:2014-10-29 08:50    来自: 网络

核废料是核电站运行、核武器的制造及销毁过程中所产生的含钚废料和其他放射性废料,具有极强烈的放射性,而且其半衰期长达数千年、数万年甚至几十万年。也就是说,在几十万年后,这些核废料还能伤害人类和环境。所以如何安全、永久地处理核废料是科学家们一个重大的课题。

1、核废料的特性

从技术层面来看,核废料主要分为高放射性、中放射性、低放射性三类。高放射性核废料主要包括核燃料在发电后产生的乏燃料及其处理物。中低放射性核废料一般包括核电站的污染设备、检测设备、运行时的水化系统、交换树脂、废水废液和手套等劳保用品,占到了所有核废料的99%。中低放射性核废料危害较低;高放射性核废料则含有多种对人体危害极大的高放射性元素,例如只需10毫克钚就能致人毙命,这些高放射性元素的半衰期长达数万年到十万年不等。因此各种核废料处置方法是不一样的。

核废料所具有独特性质,使其在处理中非常麻烦:

①放射性: 核废料的放射性不能用一般的物理、化学和生物方法消除,只能靠放射性核素自身的衰变而减少。

②射线危害: 核废料放出的射线通过物质时,发生电离和激发作用,对生物体会引起辐射损伤。

③热能释放: 核废料中放射性核素通过衰变放出能量,当放射性核素含量较高时,释放的热能会导致核废料的 温度不断上升,甚至使溶液自行沸腾,固体自行熔融。

2、世界难题

过去几十年,如何处理核废料一直是核工业面临的一个悬而未解的难题。例如美国就已经在该问题上进行了长达20年的研究,并耗费了上百亿美元的支出。美国在1987年首次提出了在内华达州山脉中的深层地址结构中存放核废料的计划,但时至今日,该计划的实施仍然没有任何的进展。对于有"万年恶灵"之称的高放射性核废料,学界认为最为妥当的处置方法是地质深埋,但因其建造要求特殊、技术复杂,截至目前,在国际上并无一座成型的永久性放废库。

3、相关案例

美国:2013年3月22日,美国华盛顿州汉福德核禁区至少6个装有核废料的地下存储罐发生放射性和有毒废料泄漏。场区的177个储罐装有2亿升高放射性核废料,这些储罐早已超过20年的使用期,其中不少先前发生过泄漏,估计共泄漏378万升放射性液体。美国政府如今每年需要花费20亿美元清理该场区,这个数字占全美全部核清理预算总额的1/3。而要在该场区建设新的核废料处理工厂,预计耗资将超过123亿美元,至少到2019年才能投入使用。

前苏联:上世纪的冷战期间,原苏联出于成本等因素考虑,将核武器工厂产生的高放废料直接排入了附近的河流湖泊当中,造成了严重生态灾难。位于著名的原子能城车里雅宾斯克旁边的加腊苏湖曾经是野生动物的乐园,如今却因受到核废料污染变成了一潭死水,据俄罗斯环保专家称,该湖的生态环境在未来十几万年内都无法得到恢复。

国家能源局长吴新雄在今年全国能源工作会议上,提出2014年要“安全高效发展核电、适时启动核电重点项目建设”的讲话,再次引发业界内外人士关于何时何地启动建设何种机型,能体现安全高效发展核电的讨论。笔者已在另一篇文章中,通过分析国内已开建的4台AP1000机组的现状及存在问题,提出相关业主集团重中之重的任务是加强领导,全力以赴做好在建AP1000机组的调试工作。今年就开工新建AP1000机组,为时实在太早。本文建议,应抓住当前难得的机遇,将国内业已自主开发的3种三代核电机型,在今4年优先核准、开工兴建,以妥善规避风险,稳步促进我国自主核电健康发展,并早日走出国门。

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