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抱着核燃料是一种怎样的体验

发布时间:2017-2-23 12:43    来自: 何方论

玫瑰虽香,但是刺也锋利;美人虽佳,但是脾气也大;河豚味鲜,其毒也甚;核电清洁,但有辐射。

要得到更好的东西,当然就要冒更大的风险。

天,更大的风险?!不用担心,正确的措施,可以有效的控制风险。

玫瑰有刺,带上手套可以避之;美人脾气大,哄人的方式对了,也可绕指柔;河豚毒大,大厨细细处理,也可以放心品尝。这些道理容易理解,但是具体到核电上,但很多人却不相信,核电厂的乏燃料也可以很好的管控。

在很多田园环保人士的眼中,核燃料就是核电的原罪。在他们眼里,核燃料就像魔鬼一样,时时刻刻威胁着人类,稍微大意,核燃料就从笼子中跑出来,世界末日将会降临。真的如此吗?显然不是。

对于外人来说,核燃料是核电厂最神秘的一种存在。它们神秘,蕴藏着宇宙之火,而且还有杀人于无形的致命辐射……显然,这些人连新燃料和乏燃料的区别都没有搞清楚。

在放入反应堆之前,核燃料组件叫做新燃料。新燃料看起来稀松平常,长得就像一******好的钢筋一样。不仅看起来不神秘,而且基本上没有辐射。楼主入职的第一天,就是观看老员工徒手将新燃料从箱子中搬出来,然后放入反应堆装料系统中。楼主自己试了一下,唯一的感觉就是核燃料棒很重。

 

图中是重水堆核燃料,工人在生产车间不需要采取任何防护措施(图片来自网络)

当然,能徒手搬的核燃料仅仅限于重水反应堆燃料,若是压水堆内的核燃料,则得借助专用的工具搬运。但是不管新燃料长得怎样,其辐射都是微乎其微的,人可以不采取任何防护措施,近距离接触,就是抱着合影也是绝对没有问题的(但保安会将你轰走的)。

 

某核燃料厂工人和新燃料一起合影

但核燃料从反应堆中走一遭出来后,就变成了乏燃料,且充满了上古洪荒之力—辐射。在反应堆中,燃料中的铀235发生裂变反应,生成了大量的新的放射性物质,燃料中的铀238在中子轰击下也会变成钚。这些新的放射性物质不仅会产生致命的放射性射线,而且会放出大量的衰变热。这种衰变热,在反应堆失去冷却的情况下,短时间内足以导致堆芯熔化。

这种具有强辐射,炽热的乏燃料,就算变形金刚碰到,估计都要趴窝。面对如此凶猛的东西,人类该如何是好。此时,环保者肯定会叫嚣,核燃料如此可怕,搞核电就是人类自掘坟墓,这种论调极容易糊弄人。

而实际上,处理乏燃料的方法极其简单,简单得没法细说,那就是直接将他们泡在水里。

每个核电机组都配置有一个乏燃料池,这个乏燃料池很简单,类似于一个大号的更深的游泳池。乏燃料从反应堆中取出来之后,就一直静静地泡在乏燃料池中,让其慢慢地冷却。

刚从反应堆中拉出来的乏燃料之所以衰变热大,是因为其中含有大量的短周期放射性元素。但在放置一段时间后,短周期放射性元素慢慢就衰变(可以理解为变成了没有辐射的物质)掉了。这个时候,相比刚刚从反应堆中取出时,乏燃料不仅热量大大降低,而且辐射也会降低很多。

举个例子,乏燃料刚从反应堆中取出来的时候,发起疯来连自己都不放过,如果直接将其放在地上,衰变热能在短时间内让燃料组件熔毁(和堆芯熔毁过程一样),释放出大量的热量和放射性物质。这不是理论分析,而是法国科学家当年用刚取出的乏燃料组件亲自做的实验,法国科学家亲眼观察到的。

但是乏燃料在乏燃料池中泡过大约十年以后,其辐射剂量会降低到不足当初的百分之一,而且,这个时候,乏燃料早已失去当初的嚣张,如果这时再将乏燃料放在地上,乏燃料只会乖乖躺着,丝毫不会发生变化。这也不是理论分析,而是楼主亲眼看到的(乏燃料在进行干式贮存过程中可以看到)。

 

刚刚揭开盖子的反应堆,可以清楚的看到反应堆内发着蓝光的乏燃料

乏燃料在乏燃料池中存放大概10年的时间后,就不存在熔毁的风险了。这个时候,乏燃料被从水池中取出来,烘干,放入专用的容器中,然后贮存在水泥屏蔽掩体中。混凝土掩体中有通风系统,会将乏燃料散发出来的热量(已经十分微弱了)通过空气流通带走。这是目前大部分乏燃料的归宿。利用这种方法贮存乏燃料,不仅经济,而且安全。

这个时候,乏燃料别说放一百年,就算放一万年,它们也只会静静地躺在混凝土掩体中,而绝不会对环境造成影响。那这个混凝土掩体是否会对环境造成影响呢?具体数据我就不说了,但是核电厂员工天天路过掩体,基本上将它无视,来核电厂参观的领导,站在水泥掩体前来一张合影也是必须的流程。

 

贮存乏燃料的混凝土掩体,旁边是一条公路

有人会问,混凝土掩体要是损坏了怎么办?别急,乏燃料是先存放在屏蔽容器中,然后放入混凝土掩体的,如果掩体有破损,可以直接将乏燃料屏蔽容器取出来,放入新的混凝土掩体。

当然,乏燃料绝不会在混凝土掩体中一直躺在那里?为什么,因为乏燃料不是废料,相反的,乏燃料还是稀有资源。一般来说,乏燃料中真正消耗掉的铀235其实很少,剩余的铀235可以再次提炼出来,再次制成燃料放进反应堆发电。而且,乏燃料中的钚也是制造核燃料的好东西,现在铀钚混合燃料在世界很多核电站中已经广泛使用了。

总结一下:新燃料基本没有辐射,可以不采取防护措施近距离接触。乏燃料虽然刚开始辐射和衰变热大得吓人,但是在乏燃料池放约十年后,辐射和衰变热将大大降低,可以简单的进行干式贮存,并可以回收利用。

目前,世界上反核者最基本伎俩都是妖魔化乏燃料,但是实际上,上文说过,乏燃料的管理方法十分简单。

纵观世界,日本这个岛国,不仅从本国乏燃料中提炼了大量的钚和铀235,还帮助美国,俄罗斯和法国处理了大量的乏燃料(日本核废料处理技术发达,并暗含其他目的)。而美国由于地广人稀,很多科学家认为乏燃料目前的贮存方法根本就已经足够,所以在乏燃料最终处理问题上并不着急。中国核电发展的时间很晚,现在根本没有到为乏燃料处理焦急的地步。

乏燃料池是核电厂内风景最美的地方。这里,世界上最危险的物质臣服于人类的智慧,像婴儿一样躺在水底下。因为水的屏蔽作用,人类可以不用任何防护,就可以在乏燃料池边上漫步,静静欣赏这些人类科技和智慧的(副)产品--泛着蓝光,科幻感十足的乏燃料组件。

 

乏燃料池,左下角那人在盯着乏燃料沉思

看着水池中的乏燃料,似乎有一种征服宇宙的感觉。

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