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为什么其他国家建不成?

添加时间:2024-01-27

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近日,科学杂志上出现了一篇非常特别的文章,该文章表明,芬兰将建成世界上第一个能够永久处置核废料的“坟墓”。在其他的国家都屡战屡败之后,芬兰到底是如何做到的呢?

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芬兰的核废料放置

芬兰建立的永久性核废料放置场位于芬兰西海岸外岛屿奥尔基洛托森林下的隧道,这对于芬兰的科学家来说是一个极大的胜利。

安全灯会引导货车的方向,通向到一个海绵状的房间中,这个房间的墙壁是用喷涂混凝土加固的。使用过的核废料反应堆在使用过后几年将通过电梯送达到这里,然后机器人车将把这些核废料带到各自的处置隧道当中。这些隧道在地表下方,就像是蚂蚁的巢穴一样。

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芬兰将30至40个铜桶埋入隧道底板后,将用膨润土(一种吸水粘土)堵住孔洞。 每条隧道都将回填大量的膨润土并用混凝土密封。 这个精心设计的地方将在未来的十万年里不受任何的干扰,即使未来地球迎来了冰河时代也不会有任何影响。

核废料最终会被封装在一个 1.3 米厚的混凝土墙包围的不锈钢房间里,机器人将用吸尘器吸走燃料棒上残留在储存池中的水,并将它们密封在嵌套在铜罐内的铸铁罐中。将在两个罐之间注入氩气以提供惰性气氛,并将铜桶焊接封闭。

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这个地方位于芬兰的基岩中,位于地下 430 米,海平面以下 420 米。

环保但危险的核能一直在寻求更安全的解决方式

核能作为一种高效环保但是危险的能源,在各国的能源结构当中一直没有占领最核心的位置。芬兰目前正在推进无碳能源,并且游说欧盟将核能标记成可持续的能源。芬兰的四个反应堆中有两个位于奥尔基洛托,在新的反应堆并网后,核电将占芬兰电力的 40% 以上。

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核能发电虽然无碳,但是会产生高温和高放射性的废铀燃料棒。许多国家是将这些核废料存放在混凝土和钢制“干式储存”桶中,但实际上所有的地表储存都很容易受到泄漏的影响,废物并不安全,比如美国生产核武器的反应堆就污染了当地的地下水。

而且如果没有长期的解决方案,这些核废料就会累积起来。截止到2019年,芬兰已经累积了大约有2300吨的废物,而全球则约有263,000 吨的核废料储存在临时设施中。

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全球很多国家都思考过在地下建立一个永久深层储存库,但其实在各国都受到了极大的反对。许多国家的居民都参与了抗议活动,不允许在本国内建立核废料放置场。

与其他国家的居民不同,芬兰人拥抱了建立永久核废料放置厂的想法。其实这个想法的落地很大程度上是由于芬兰独特的文化和政治条件所决定的。当地的人们社区参与度高,对政府信任能力强。根据相关的信息,这个核废料放置场将在2024年开始正式运营。

放置场的选址

核废料放置场的选址是非常重要的,要求这个地区的基岩是非常稳定的。地质学家说,最终选址的基岩在过去的10亿年中都非常的稳定,虽然在亿万年前曾发生过地震。但是人类至少要到下一个冰河时代,这里才会发生地震。而且这个选址位于距约 800 米的两个平行断层带之间,及时发生了地震,也是会先沿着断层线发生,中间区域很可能不会受到影响。

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相关科学家Sarah 表明,物质从储存库转移到地表并影响人们的唯一方法是通过水运载。这意味着选址最好是选择那些具有小的、具有不连贯孔隙空间的岩石,这种条件不易渗水。而芬兰最终的选址在近 20 亿年历史的基岩主要是片麻岩,这是一种在高温和高压下形成的坚硬岩石。

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不过即使水渗透过了岩石,它仍然需要通过膨润土和铜才能到达核废料。多个屏障同时发挥作用,能够大限度地减少或阻止放射性核素的释放。核废料的放置可以说是经过了层层加固。通过瑞典专业公司的计算,即使在硫化物含量升高的情况下,这些封装核废物的罐子的使用寿命也将超过 100,000 年。

为什么其他国家建不成?

对于很多国家和地区来说,更多的问题不是在于建造技术和选址的问题,而是在于民众的反抗过于激烈。在芬兰的历史背景下,民众其实对政府有着充分的信任感。而像其他的国家谈起核废料的永久放置场就要大搞游行。而像日本这样的岛国,本身土地面积就小,而且地质运动比较活跃,很可能在全国都难以找到一个合适的选址。

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对于人类来说,这样的永久核废料放置场才能真正地让人们更安心地使用核能,在未来的日子里减少对核泄漏的担忧。

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