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用尽的核废料安养何处

添加时间:2024-02-02

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核能作为一种高效清洁的能源,在人们生活中占据了一席地位。所有规模化应用的核电站,是通过重核裂变的链式反应来提供能量的,其中,压水反应堆核电站占了核电站六成以上。但是相信不少人有疑问,核反应堆中的核废料用完最后到哪里去,会影响人们的安全吗?看看科罗科普怎么说——

核废料的主要成分是铀238和钍232,包括反应中未烧完和生成的易裂变元素,钚239和镎、镅、锔等超铀元素。人体接触这些放射性元素超过正常的辐射剂量,电离辐射将破坏人体细胞中DNA的双螺旋结构,使碱基丢失损坏。如果接受辐射剂量不大,细胞自身具有修复机制,如果辐射量非常大,将会直接使蛋白质变性,染色体畸变,甚至使DNA复制所需要的解旋酶和聚合酶变性,正常的体细胞将无法复制,只会老化而无法新生,皮肤将会产生不可逆转的溃烂。

那么来看看全球处理核废料的几种方法。

核废料扩散图_核废料反应堆启动原理_核反应废料如何处理

中高放射性核废料的处理以地质掩埋为主。为了降低放射性核废料随地下水扩散,选址主要是一些气候干旱、人烟稀少、降雨量少的地区。核废料首先会混入玻璃材料,装入可屏蔽辐射的圆柱形金属桶中,转为一种长期稳定并且不会降解的固体,这样就不会因为降解时产生热量而将金属桶涨破导致核泄漏,然后再掩埋到地下500米到1000米的深度。这些中高放射性的核废料处理原则就是要保证10万年安然无恙。等到10万年以后,核废料中的放射性元素会衰变成不具有放射性的物质,或者是放射性非常低的物质。

对于一些低放射性的核废料,部分国家选择将它们永久沉入4000米以下的深海底部,海床底部的土质厚实容易吸收放射性物质,制作方法当然也和中高放射性核废料的方法一样,采用罐装的形式。

“土葬”和“海葬”是最主要的两种核废料处理方式。除了这两种方式,有科学家提出将中高放射性核废料运往月球,将月球作为安置点或者将核废料送入太阳中,这样就不会对人类造成威胁。但有一个问题,火箭如果发射失败爆炸,至少上亿人将受到威胁,显然行不通。另一种提议是利用冰冻法将核废料封锁在熔点较高的金属容器内部,再将金属容器放置在两极。由于核废料会释放大量的热量,冰面会逐渐融化,装有核废料的容器便会沉入冰底。由于气温原因,冰面又会重新冻结,这样核废料就会一直被封锁在冰底,与世隔绝。但考虑到冰川移动的问题,核废料可能会飘离两极,还是有很大的风险。

核废料的处理在国际上一直是大难题,从开始选址到地质掩埋,每个国家平均至少需要花费40年的时间。

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