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如果核废料能提炼出金,会不会有人干?​?

添加时间:2024-02-06

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由于黄金比较贵,一般不会把这东西用在核反应堆里面,即使辐照生产医用的放射性金同位素,也不至于黄金流失到废料里面;另一方面,黄金在元素周期表太靠后了,也不会出现在裂变产物里。不过核废料里面确实有价格和黄金一个级别的贵金属。

乏燃料里面有裂变假铂(铂族金属当中的钌,铑,钯)和银。银产额不大、价格相对便宜,我们就不考虑了。裂变假铂相对产额更多,其中有稳定核素也有放射性核素,其中有放射性并且半衰期相对后处理冷却时间(0.5-10年)较长的同位素的有铑102(半衰期2.9y),钌103(39d),钌106(368d),钯107(6.5×10^6y)。半衰期较短并伴有γ辐射的铑102、钌106均为极毒核素,钌103为中等毒性;钯107是6个长寿命裂变产物核素之一,需要在地质处置中考虑,好在由于铂族金属的稳定性不存在严重的迁移风险;铑102和铑102m的虽然活度比较高,但含量相对少。总体而言,钌放射性和毒性最大,其次为铑,钯最次,但存在长寿命裂变产物钯107,需要控制环境迁移量。

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33GWd/t的压水堆乏燃料中每吨有超过1kg以上的钯,0.4kg的铑,2kg的钌,并且随着燃耗增加,含量还会进一步增加,但将这些贵金属从后处理废液和不溶性残渣当中分离的工业技术并不成熟(目前的乏燃料后处理技术主打回收作为核燃料铀、钚,对裂变产物的利用往往只局限于很少量需求),钌还是后处理当中严重影响工艺条件的元素之一。而由于极毒放射性同位素存在并且同位素分离成本极高,这些裂变假铂中只有钯有潜在的工业价值,可能在严格的管理下用于某些催化用途;铑能用于一些受限制的核工业用途;而钌需要上百年时间衰变之后才可能被利用。

如果是稳定核素,那么这些铂族金属的价值,按市场价格超过10万美元,相当部分来自来自铑,如果只考虑工程上现实的钯,价格只有约1/3。这个数字看着挺可观的,但也只相当于商业化后处理成本的零头。一般认为不考虑地质处置,只考虑后处理和高放废物固化,每吨动力堆乏燃料的后处理成本是100万美元/吨这个级别(按相关文献,有-30%~+100%的浮动区间),从中回收的钚和铀作为核燃料的价值也只能抵消一小部分成本,利用裂变假铂同样如此。

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