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据统计,我国每年产生的核废料高达3500吨,全球核废料则是1万多吨。按照专家的说法,光是我国那3500吨核废料,就得让长江这么大的水流量流动213万年,才能彻底将其清除干净。如此看来,全球这1万多吨核废料,又该如何处理呢?
说到这里可能很多人开始恐惧了:如果按照3500吨核废水,200万年的净化效率。那一万吨核废料就是600万年,这样下去人类世界会不会被核废料给堆满?
关于这个问题,大家大可不必担心。因为就目前的情况来看,核废料还是有多种处理方式的。
首先就是将其埋藏于地下。我国就建立了许多的深层地质储存库,这些储存库一般有上百米之深,放眼望去,伸手不见五指。里面的核废料都是采用固化和封存的技术进行处理,这样就能防止核废料的泄露,可储存超过1000年。
除了我国以外,像美国也经常采用这种方式来处理核废料。比如在美国内华达州的尤卡山,就建立了一个跟我国差不多的深层地质储存库,以此来存放那些试验场运出来的核废料。此外,像印度也是采用这种方式,把核武器的废料通通埋在地下,这样就能一劳永逸了。
当然了,虽然埋在地下就可以解决问题。但关于这个深埋地下的操作,还需要加装一道保护措施。那就是建立后期检测系统。
几乎每个深层地质储存库都有一套后期检测系统。这些系统可以检测储存库周边的土壤,河流,以及储存库本身的安全性等。这样就能防止储存库突然出现意外。
当然了,即便是这样,深埋地下这种操作的成本依旧是最低的。相比于下面的其它几种方式,深埋地下的成本几乎可以忽略不计。这也是为啥印度会采用这种方式了。
那除了深埋地下以外,还有哪些方式可以处理核废料呢?
第二个处理核废料的方式就是核燃料循环技术。这项技术可以把钚和铀回收起来,进而重新利用。像轻水反应堆这种大型系统,也能进行回收,主打的就是一个废物利用。这样一来,就能延长核燃料的使用寿命。
比如以前用一年的核燃料,现在能用三年。如果还有技术突破的话,到时候换个厂子又能用三年。直接解决了核废料无处藏身的问题。
除此之外,像镍-63这种东西,还可以做成核能电池,使其应用范围扩大化。在这种情况下,核废料就进入到了一个废物利用的正向循环。也就是哪哪儿都有用得着它的地方,根本不用担心浪费。
当然了,对于这项技术,极其考验一个国家的尖端科技能力。如果对核废料处理不当,或者分类管控不严,到时候引起了核废料泄露问题,可就得不偿失了。所以在核废料循环利用这方面,主要看该国有没有逆天的科技实力,能够将其做到完美无缺。
值得一提的是,早在上世纪70年代,日本、英国、法国就联手参与了这项核废料循环利用工程。比如在1969年到1990年的时候,日本公用事业公司,曾经向英国运输了4100吨核废料,向法国运输了2940吨核废料,将其进行加工再利用。
当英国和法国把这些核废料吃干榨尽以后,再将其运回日本。比如在2004年,法国就将这些核废料运回了日本的六所村,把它们进行长期封存。而英国则是在2016年将其运回六所村,同样也是进行长期封存。
由此看来,日、英、法国三国早在上个世纪,就已经开启了这套核废料循环利用机制。直到将其利用到“最终境界”的时候,也就是核废料榨不出一滴油水的时候,再把它们深埋至地下。
关于处理核废料的第三个方法,就是高温氧化法。这种方法就是将核废料直接暴露在极高温度的氧化剂中,让氧化剂将其分解成各种无害物质。在这种情况下,由于核废料中的放射性元素已经被分解殆尽,所以不存在再次释放的风险。
可以说,相比于前面两个方法,这个方法的安全性更高,保密性更强。只不过凡事都有代价,既然该方法能将核废料中的有害物质还烧毁,那就意味着它对设备的要求极高,而且需要大量的能源。如果这些要求达不到的话,估计很难将这些核废料给清除。
除了高温氧化法以外,还有一个方法也是与它类似,那就是激光熔融法。这个方法就是用激光束将核废料给熔化。与此同时,还将其凝固成玻璃状物质,就像烧瓷一样,主打的就是一个回炉重造。
由于这种方法已经把核废料彻底玻璃化了,所以接下来就不存在核辐射的问题了。当然了,要想将这些核废料全部玻璃化,需要的能量也是超乎想象的。
至少普通的那种焚化炉肯定无法达到这种效果。除非像托卡马克那样的核聚变装置一样,能够产生超高的温度,才能将其给烧成玻璃。如此看来,激光熔融法的成本估计也是大到离谱。
此外,还有一种比较讨巧的核废料处理方式,那就是美国的离岸处置法。也就是将核废料装进罐子里,然后用船运到无人小岛上,将其与大陆隔离起来。这样就能避免核废料污染环境了,就跟海岛监狱似的。
相对来说,这种离岸处置法,确实要比直接排海强一点。但也强不了多少,无非就是让核废料在岛上多待一阵子。至于到时候这些罐子是被海水冲到海里去,还是被海底火山喷发所覆盖,那就不得而知了。
讲了这么多方法,那它们处理核废料的效果究竟怎样呢?关于这一点,我们先从深埋法来进行分析。
就目前的情况来看,深埋法的效果确实不错。就拿法国的某处深层地质储存库来说,这块地方的核废料,对周围100公里土地的污染率只有0.7%。由此可见,深埋地下这种做法还是挺不错的,至少泄露的比较少。这也是为啥大多数国家几乎都是采用深埋法。
至于其他方法的话,由于开发时间比较短,有些方法甚至刚刚才问世,所以它们的处理效果还有待评估。可能要等好多年,才能得到一个测试结果。至于最终的结果如何,就让我们拭目以待吧。反正只要不是像日本那样,直接将其排放到海里去,一般来讲问题不大。
美国也将核废料排过海
值得一提的是,美国曾经有过一次将核废料排海的经历。比如在上世纪40年代,由于美国没有成熟的核废料处理技术,于是只能将其排放到向导岬海底。
好在那时候的核废料当量比较少,而且是在预期可控的范围内(不像福岛核电站那么突然),所以最终没有引起什么大范围的环境污染。
当然了,虽然没有大范围污染,但当地水域却遭殃了,那些鱼儿几乎死无葬身之地。自那以后,美国就再也不敢往海里排放核废料了。这也是为啥如今日本往海里排核废水,美国如此激动。毕竟前车之鉴摆在那里,不激动才怪!
总之,排放核废料的方式多种多样,但终归来讲就是一个目的,那就是防止核泄露导致的核辐射污染。无论是深埋地下,还是废物利用,亦或是做成玻璃,都得考虑到这个核心因素。
只有核辐射的危机解除了,那样才叫正常处理。否则那就是非法处理,是要受到国际社会谴责的。比如日本往海里排核废水,就是一个典型的反面教材。
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