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核废料该处理了

2021-04-02欣欣

小学科学 2021年3期
关键词:核废料核燃料永久性

欣欣

核废料,顾名思义,就是核燃料经过使用之后剩余的部分。核反应堆使用的核燃料,在被卸下来之后依旧具有很高的放射性,甚至在几十万年、几百万年之后,这种放射性仍然存在,因此,必须妥善处理核废料。

没人能解决的难题

目前,全球范围内,核废料的数量与日俱增。虽然人类进入核能时代已经有70年了,但世界上仍然没有一个国家敢拍着胸脯表示,已经掌握了处理核废料安全且有效的办法。

等等,原始的核燃料难道不是地球上本来就有的吗?人类只不过是将它们开采出来利用罢了。既然如此,为什么不能将核废料重新放回大自然呢?

这个嘛……咱们就得研究研究,核废料的恐怖之处在哪里了。

核废料有多恐怖

要知道,核废料与原始的核燃料的危害性完全是天差地别。核反应堆使用的核燃料,是由铀矿石加工而成的,而在自然状态下的铀矿石本身放射性并不高,就算亲密接触,只要接触时间不长,都不会对人体造成放射性伤害。

但是,使用过后的核废料,则具有强度极高的放射性,仅接触几分钟就能置人于死地。甚至,铀元素经过核裂变的链式反应之后,能够产生自然界中原本不存在的“崭新”的高放射性元素呢!

所以,必须对核废料进行“严格管制”。

三大难题

核废料难以处置,主要是因为它具有三个特点:

1.高放射性。核废料放出的射线对人体有致命伤害,任何运输和处置过程都具有危险性。

2.复杂性。核废料中的物质成分非常复杂,虽然有些国家试图将核废料中的一些有用物质,如钚239回收利用,但操作起来难度很大,成本很高。

3.放热性。核废料因为元素衰变而不断释放出热能。将其放置在液体中时,放出的热能容易导致液体沸腾;将其封存在固体中时,放出的热能会导致保护壳熔化。

所以,该怎么办才好呢?

永久性埋藏

目前,处理核废料的办法中,相对来说最靠谱的是“永久性埋藏”。按照规划,芬兰会在2023年建成世界上第一座永久性核废料处置库,为人类妥善处理核废料迈出了关键性的一步。

芬兰的这座“核废料仓库”,建造在400米到500米深的地下花岗岩基岩中,放射性废料被有序置入这个地下储藏库中,同时采用陶瓷、耐腐蚀金属、缓冲土层、基岩等多重保护屏障将其完全包裹。

这座“地下仓库”从论证到选址,再到建设许可、设计施工,已经花费了30年。所有参与这项伟大工程的人都坚信,这30年的辛苦是值得的。

按照规划,这座“核废料储藏库”将贮存芬兰全国的核电站所产生的所有核废料,规划目标是贮存6500吨,未来预计还要增加贮存量,至少保证核废料能够在地下岩洞中安全贮存10万年——100万年,直至放射性和毒性降到与天然铀矿相当的水平。

从核电中获益的这代人,应该承担起处理核废料的责任,不应该把难题留给下一代——这是芬兰人对待核废料的态度。事实上,全球越来越多的人,正在不断投入处理核废料的伟大事业中来,人类是时候团结起来,共同将“核废料恶魔”彻底封锁起来了。

小贴士

芬兰是目前世界上为数不多的采取“一次通过式”处理核废料的国家。也即是说,芬兰完全不会对反应堆中用过的废燃料进行再处理,并回收铀、钚加以复用,而是将其作為高放废物进行深地质层处置。

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