现如今，世界各国对核能源的利用日益增多，现今的核能源主要是通过金属铀的核裂变产生，从而产生源源不断的电力，作为依靠人类的聪明才智开发出的最高级能源，核能源备受青睐。不产生放射性核废料，使用轻核材料的核聚变堪称人类之终极能源梦想。

谈核垃圾色变——谈放射性废料危险性

上世纪四十年代初美国开始研制原子弹，并于1945年向日本投掷原子弹后，人们开始注意到核武器残余的放射性废料造成的诸多危害。

癌症，是放射性辐射最可怕的后果。在广岛长崎的原子弹辐射资料中，可以清晰地得见证实，人或动物暴露在辐射之下，经过一段时间的延迟——只可能延迟，不可能逃脱，将会爆发凶猛的癌症。

大多数曾暴露在辐射下的人会经历平均十年的延迟，首先会出现白血球增多症，此后的二三十年里，人们将继续受到其他组织癌变的折磨，这是一个软刀子磨肉的过程：糖尿病、白血病、肺癌、甲状腺癌、不孕不育、胎儿畸形……这些可怕的后遗症，在日本肆虐，在美国悲歌。

1957年，美国第一座核电站建成并投入使用，这些问题越发突出，科学家已经开始重点关注核废料对人类生存环境造成的危害，欧美日本的科学家发现一个骇人的事实：自从美国投放原子弹以来，十几年来的核废料一直未能得到妥善处理。

核电站在提供源源不断的电力时，也产生了大量的放射性废料，这些放射性废料对人体健康和环境安全的危害不亚于当年的原子弹。

通常定义放射性废物包括两大类：

一是中低放射性废物，其占所有放射性废物料的99%，主要指核电站在发电过程中产生的一系列具有放射性的废物和废液；二是高放射性核废物，主要指从核电站反应堆里换出来的燃烧后的核燃料及其处理物，含有超铀元素和核裂变产物，其放射性远高于前者。

核电站产出的放射性废料中，低放射性废物占主要部分，它主要来源于核电站使用过的废弃仪器设备，亿元废弃的放射医疗设备、手套和工作服，核燃料生产和加工过程中产生的废料。

中高级的放射性废物虽然占放射物总量的比例较小，但却占核电站产生的全部放射性的95%以上。

1967年，一家企业在美国宾夕法尼亚州的卡南斯伯格购买了18英亩的土地建造工厂，在前几年，负责人一直为自己以如此实惠的价格购得了这片土地沾沾自喜，但就在几年后，工厂的工人出现了一系列疲劳、脱发、溃疡、呕吐的症状，小部分人被诊断为白血病。

后来经过多方调研，人们发现，那片“价廉物美”的土地实是1960年停用的铀垃圾倾倒场，最终，建造没几年的12座建筑物不得不被铲平，施工队在地下挖出了20多万吨的有害物质。

这样的例子在美国当地数不胜数，一些建筑工人表示，自己曾经用过炼铀厂外面的砂子同水泥搅拌建房，当时并未能引起人们的关注。谁知，十二年后，含炼铀厂外的砂子盖成3000多所民房和周边的其他建筑设施都具有放射性。

这些楼房最终的宿命不言而喻。静置？静待消解？遗憾的是，放射性废料造成的辐射并不是甲醛，可以在短时间内降解。

作为核物质在核反应堆内燃烧后遗留的核灰烬，放射性废料内含两种长寿命裂变产物——锝-99和碘-129，前者半衰期为22万年，后者半衰期为1700万年。

试问，哪一所房屋可以经受沧海桑田，花叶沙世，在数十万年后留一份干干净净？只怕届时连一颗砂土都不会安于现位——但核辐射却如同地狱恶鬼，如影随形。

在美国“放射性房屋”事件被曝光后，相关工作人员经过不完全统计，发现在美国十三个州里，有31处建筑物里面含有放射性物质。这些核废料，不仅产生于核电站，还产生于核燃料生产加工、同位素生产和医院等领域。

美国的核废料不仅引来了本国人民的抗议，同时惹来了世界人民的关注。

在未经过系统开发核废料处理机制的年代，美国在30年的时间里，因提炼铀，制造了2500万吨有害物质，50万吨高强放射性垃圾。它们要么被埋在地底下，要么被暂时存放在工厂附近的水池里，处理态度之随意，触目惊心。

进退无门，核废缠身：美国核废料处理困境

核电是一种高度浓缩的能源，1千克铀裂变产生的热量相当于1千克煤燃烧时释放热量的270万倍，换而言之，燃烧1千克铀-235，相当于燃烧2700万吨的标煤。

按照现今煤资源的蕴藏量和能源消费水平，世界煤的蕴藏量只够开采300年，天然气只够开采60年，而石油，也仅仅足够开采100年。

石化燃料作为不可再生资源，在不久的将来将会消耗殆尽，因此，核电的存在和发展收到了全人类的瞩目。曾经被吹嘘为“人类智慧结晶”的核能源因危害极强的核废料，笼上了一层厚厚的核阴云。

这在某种程度上说明，生产任何一种能量都会对环境造成一定程度的破坏，煤铁石油如此，核能源也是如此。

如何处理核废料，有效降低核辐射对人体和环境的危害，成为一个亟待解决的问题。在德国，深埋依旧是处理核废料最现实的方法，即把核废料深深掩埋至粘土层、盐、岩石之中，并使用人工屏障进行隔离。

针对低辐射核废料，德国直接将其在高湿炉中焚烧，将灰烬与水泥灌入桶状容器中；

针对高辐射核废料，德国首先采用玻璃固化，高辐射的核废物同玻璃熔化固化后成半透明圆柱体，随后将其装入钢制容器，最终，无论高辐射核废料还是中低辐射核废料，都将用混凝土覆盖，进行深埋处理。

德国下萨克州的戈尔雷本、康拉德等地区因人口密度小、地壳活动稳定、雨水少、蒸发量大，且几百米的地下存在一个大盐层，能够有效保证核废料库长期处于干燥的环境之下，被选为核废料终存库。

至于核废料储量全世界第一的美国，在初期也是通过建设核废料储存基地来掩埋高放射性核废料。早期，美国广泛使用的核废料存储办法是及时将经过充分冷却的核废料从反应堆转移至干燥的木桶。

随后，这一粗糙的方法得到了进一步发展，即在远离核能厂的地方集中临时储存核废料，将冷却核废料装入干燥木桶之中，随后将木桶运输到到远离核能厂的地方进行严密的检测和保护。

此外，包括美国在内的欧美大国以及日本，都曾经向大海中倾倒核废料。美国和西欧国家，在1946年至1970年期间，曾在国际原子能机构的监管之下，向大西洋、太平洋沿岸深海区倾抛了约10.7万桶废料，尽管这一廉价的处置方式受到了世界其他国家的抗议。

发展到近些年，美国开始投资先进的核废料回收技术和核燃料循环技术，希冀能够将核反应堆的处理技术提升到一个较高的水平，对使用过的核废料进行回收和处理，并将其用于重新发电。

然而，核废料回收和核燃料循环技术在美国依旧属于进行时，为了弥补这一技术的不成熟，将核废料掩埋至地下数百米的隧道之中，彻底丢弃核废料，将其与地表隔离，这意味着这些核废料将永远无法再回收。

尽管弊病良多，但这依旧是美国处理核废料的主要手段。这种手段并非一劳永逸，尽管掩埋者能够得以暂且掩耳敝目，但后世的子子孙孙都无法摆脱核阴云的霾影。

美国华盛顿大学近两年在研究一项关于锝-99的化学研究，其作为武器级钚生产的副产物，锝被认为是美国环境净化的巨大挑战。

曾经专门生产钚的汉福德核设施正位于华盛顿，尽管汉福德生产的钚曾装备了6万余件核武器，为美国的国防军事做出了突出贡献，但在封存和监控这一方面，美国却不得不铁血强硬。

美国能源部联合华盛顿州立大学希望将核废料固定在玻璃之中，然而，由于锝-99的性质迟迟无法成功。

锝这一元素易溶于水，当其以某种形态存在时，极易在环境中流转，因此，不是所有的锝-99都能被纳入到玻璃容器中，一些以挥发性气体存在时，根本无法被回收到熔化系统之中。

无怪美国如此急切，谈起汉福德核设施，就应当想起，在汉福德核禁区层多次发生地下核废料容器泄露事件。

汉福德场区位于美国华盛顿州中南部，在汉福德场区的砂质土壤之下，埋藏着177个体积巨大的储罐，这些储罐中却并非藏有何等珍奇宝藏，只有过去四十四年间核材料生产参与的放射性物质。

2013年，华盛顿州州长办公室对外宣布，汉福德核设施内存一处核废料关液体发生泄漏，在一年的时间里，泄露液体总含量约在570毫升至1135毫升。汉福德核废料区的储罐中储存了包括钋238、铀235、锶90等多种危险放射性物质，一旦发生泄露，后果不堪设想。

此后，每一年都会传出美国汉福德核废料区发生核泄漏，但直至2018年，才又有监测报告曝出，美国华盛顿州汉福德核废料区一座老旧的双壳型放射性废料储罐——AY-102储罐发生严重的点蚀问题，存在极大风险对罐区及其他储罐造成安全风险。

事实上，汉福德核废料区年头最久远的储罐见于1968年至1986年之间，这其中还不包括139座建于1942年至1964年的单壳型储罐。前文已述放射性核废料对人体的损害，那汉福德核废料处理厂的工人又受到了怎样的损害呢？

在华盛顿商务部下属汉福德健康能源工人委员会的调查报告中显示，汉福德核废料区工作的所有在职和离职员工中，又32%的人称自己长期接触放射性有害物质，有57%的人称自己接触过放射性有害物质。

这不免令人唏嘘，美国斥资6400亿美元，也不过是在偏远地区建立一个储存库，对这些高放射性废料进行检测和看管。

核电站的寿命一般为30年左右，距离上世纪90年代早期的核电站退役潮已经过二十余年，可以预见，在未来的几年里，将有一批反应堆停止运行，届时，又该如何处理这些危害人体健康和环境安全的放射性废料呢？

彼方荣光，今朝万丈：“启明星Ⅱ号”上线

中国对于核废料的监控一直保持在严格——甚至可以说是苛刻的标准，同样是老核武器研制基地，从汉福德核废料区到中国西北部的青海省海北藏族自治州州府西海镇地区：

这个名震四海的西北重镇先后研制了中国第一颗原子弹、氢弹，被称之为中国“原子城”，其历史地位比之美国汉福德核禁区有过之而无不及。

但若是将西海镇地区的金银滩——“原子城”的放射性废料掩埋之地的后续发展，同汉福德核废料区进行比较，可谓是一个天，一个地。

不同于美国对汉福德核废料区的前期忽视，中期放任，泄露后才采取措施，中国早在核基地临近退役前几年，就斥巨资对当地受核污染的地面进行了雷厉风行的去污整治；

同时，对周边地区进行了综合性的环境治理，在核废料的填埋、放射性液体、固体和气体废弃物等诸多领域的安全治理都严格按照国家和国际上的标准。

即使是西海镇的金银滩全面退役后，一连十几年，青海环保部门从未间断过对核设施放射性废料填埋坑的监控和管理。

也正是因为国家有关部门治理有效，周边的土壤、牧草、水质等各项环境指标都完全符合国际标准。

然而，随着全球核电站的数量不断增多，核废料对环境安全的威胁也越来越大，即使中国产生的核废料远不如美国、西欧和日本，但从长远考虑，如何安全有效永久地处理核废料，将是全世界各国面临的共同难题。

，天将降大任于斯人也，在这种情况下，2016年启明星二号横空出世。作为一款由中国科学院研制的核废料处理装置、中国首座铅基核反应堆装置，

启明星二号能够最大限度的将核废料二次转化为无害物质，实现核废料的可循环利用。

这一装置初一面世，美国便闻风而来，派遣代表来向中国了解启明星二号的相关数据，同时希冀与中国进行技术交流，最佳的结果自然是——希望中国为了全世界人民的福祉，主动公开启明星二号的核心技术。

在深入了解启明星二号的诸多内置信息之后，美国的技术代表连连赞叹，并多次申明：中国应当无条件公开这一核心技术。不论老美这醉翁之意不在酒的晃悠言论，且看威震四海的启明星二号，如何以复杂精密的工艺技术，名列世界之最。

启明星二号是一座拥有两类堆芯的装置，即同时坐拥以铅为介质的铅堆堆芯和以水为介质的水堆堆芯，并且以控制棒进行调节的立式双层小型多功能临界装置。

启明星二号因仅由一套仪控系统实现控制，因两种堆芯分工不同，选择开关控制切换而不同时进行，充分考虑了控制方式集成性和通用性。

启明星二号令美国刮目相看之处在于，它在运行之时从不产生任何核废料，同时还可以实现曾经只存在于理想中的，将原本没有放射性的物质转化为核燃料，实现核燃料的自行增产增值。

这意味着，

启明星二号反应堆只需要极少的核原料，就可以持久地运行，而不产出核废料，有关数据称，启明星二号可以使燃料的利用率提高到95%。

这是一项历史性的突破，美国不是唯一一个呼唤中国公开技术细节的国家，西欧、日本等诸多国家都多次公开喊话中国，软磨硬泡，威逼利诱，可谓是无所不用其极。

约有20多个国家在第一时间前来咨询中国启明星二号的核心技术，美国更是开出了6500亿的天价——比该国对核废料储存库的投入更多。

然而，中国截至2021年，仍旧不能公开更多技术的主要原因，是因为中国现如今依旧未能完全突破这一技术。启明星二号理论上拥有上述奇特的能力，但它现如今依旧处于试验反应堆阶段，至于投入实际发电，还需要对这一技术进行更进一步的研究。

启明星二号只是中国队铅铋合金零功率反应堆研究的开始，

2019年10月，启明星三号首次临界，其在中国原子能科学研究院的正式启动标志着中国在铅铋快堆领域迈出了更加伟大的一步，象征着中国在铅铋快堆开发领域跻身国际前列。

根据《中国核废料处理产业速度调研报告》，中国自2020年开始，将在五年时间内建设五个中低放核废料处置场，截至2020年12月，建成了甘肃玉门的西北处置场、广东北龙处置场，这两个处置场都只限接纳地区范围内或军工类的中低放核废料。

截至2021年，四川飞凤山核废料处置场仍处于建设阶段，地处西南的飞凤山处置场场址821厂原本是使用了几十年的军工基地，同甘肃玉门西北处置场一样，飞凤山核废料处置场在选址时遭到了很大的争议，现如今，四川省依旧只批准接收省内核废料。

2022年1月，德国最后三座核电站宣布停用。默克尔早前已经昭告世界，德国将于2022年12月31日全面叫停核能发电，这一决定在一个核能发电量占到总发电量13%的国家，并不轻松。

一方面，德国需要尽快扩大新能源发电规模，以弥补核能退出电力结构后的空缺；另一方面，德国还需要尽快处理数千吨充斥着核废料的核电站，放射性物质从冷却至运输，再将其封存在临时仓库中，最后选择掩埋，这一过程需要五年时间。

在未来的五年、十年、二十年里，毋庸置疑，以中国为代表的铅铋快堆开发领域前沿国家，将全力攻克核废料再次利用工艺技术，无论需要启明星光耀大地需要多久，逐梦筑梦的脚步永不停歇。

参考文献：

《核垃圾的威胁》；《世界知识》；1983年03期

《启明星Ⅱ号零功率装置铅堆堆芯首次物理启动》；《原子能科学技术》；2021年04期

3.《中国启明星2号横空出世，可将核废料“变废为宝”！》；《中国核电网》；2021年08-09