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辐射百万年的核废料,真的只能下“地狱”吗?

添加时间:2024-02-16

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核废料能存在空间吗_核废料能再利用吗_核废料有可能被利用吗

1997年1月,几位渔民在波罗的海使用拖网进行捕鱼,由于拖网会沉入海底,在渔船的拖曳下,不仅鱼类、贝类等会被一网打尽,还会网罗其他“杂质”。

在一次寻常的捕捞作业中,渔民在拖网中发现了一些不寻常的东西:一团油腻的黄褐色粘土状物质。他们把它放在甲板上,然后继续埋头于捕捞作业。

第二天,四名船员相继出现了不同程度的头晕、恶心、皮肤溃烂等症状,被送进医院。

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经过调查鉴定,他们在拖网中发现的黄褐色粘土状物质正是臭名昭著的芥子气,在海底低温高压的作用下,芥子气固化并与泥沙混合。

芥子气不会凭空产生,也不会轻易溟灭。二战结束后,美国、英国、法国和苏联当局面临一个棘手难题——如何处理从德军那里收缴的约30万吨化学武器。几经权衡,他们选择了看起来最安全、最便宜、最简单的方法:将这些东西倾倒在海里。

葬身大海的武器包括各式弹药、爆炸物以及能释放出芥子气、砷、氰化物和沙林毒气的化学武器。

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根据2009年美国国防部递交给国会的年度报告,世界各地的海底都存在武器垃圾场。其中,作为大规模杀伤性武器的芥子气武器,在两次世界大战中被大量制造并用于战场。

据统计,在一战中共有12000吨芥子气被消耗于战争用途,因中毒伤亡的人数高达130万。

见识到芥子气的强大威力后,二战中交战各国均生产出大量芥子气武器,但一战中毒气漫天、损伤惨重的场景让各国心有余悸,因此二战的战场上鲜有化学武器的身影,它们只是作为战略威慑存在。

大量沉睡在武器库中的芥子气武器,等来了法西斯同盟的溃败。“定时炸弹”终究有爆炸的那一刻,再无用武之地的芥子毒气转瞬成为烫手山芋。

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如果不想出一个很好的处理方式,受害的终将是人类。在1970年以前,葬身大海一直被视为处理武器的最为安全方式。

据估计,仅沉入大西洋沿岸海域的芥子气毒气弹至少有5400吨,在太平洋沿岸海域,深睡着美国人自己丢下的高达9100吨芥子气武器。也许在某一天,它们会在人类的扰动下醒来

位居北欧的波罗的海,自然逃不过化学武器的魔爪。据估计,至少有40000吨化学弹药被弃置在波罗的海,而且并非全部被弃置在指定的倾倒区。

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其中一些倾倒区会标在航海图上,但关于倾倒的具体内容和地点的全面记录并不存在,这增加了拖网渔船船员和其他人接触这种危险废物的可能性。

随着技术的发展和对化学武器长期危害认知的增加,焚烧法和中和法被用于大规模处理化学毒剂。

焚烧法通过焚烧将绝大部分有毒化学物质转化为灰烬、水和二氧化碳。中和法使用水和碱类化合物比如氢氧化钠将化学毒剂分解。两种途径均会产生废物:焚烧法产生灰分,中和法会留下大量液体废物,必须存放或进一步处理。

比起化学武器“简单粗暴”的处理方式,对高放射性核废物的处理则要顾全大局。

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自从来自原子核的巨大力量被发现以来,“谈核色变”成为屡见不鲜的社会现象。投向广岛和长崎的两枚核弹,促使日本缴械投降;全球450座核反应堆日夜运行,为世界提供了清洁能源。

不缺浪漫的法国,自然资源却极其稀缺。金属矿藏不仅储量少,而且品味低、开采成本高昂,石油、煤炭则少之又少。

1973年石油危机爆发,石油输出国组织(OPEC)宣布石油禁运,法国经济大动脉被一刀切断,暴露了法国经济易受外部能源供应干扰的脆弱性。

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深知不能被别人牵着鼻子走的法国人,决心走出属于自己的能源之路。1974年3月,法国总理皮埃尔·梅斯梅尔在国家电视台发表讲话,宣布了“大力发展核电,保证国家能源安全”雄伟计划。

此后,法国在核电上赌下重注,“梅斯梅尔计划”力争到1985年建造80座核电站,2000年要建造170座核电站,最后实现法国电力全部由核电提供的宏伟目标。

但法国显然高估了自己的实力,宏伟目标虽没有完成,却扭转了国内能源结构。

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2020年法国能源结构

到2018年,法国能源结构中,核电占比达到顶峰,超过75%,占比位居世界第一。

截止2020年,法国共有58座核反应堆,仅次于“核大国”美国。

1977年,法国第一座核电站费森海姆核电站正式发电。四十多来,法国产生了巨量的放射性核废物。

首先,在铀和钚的开采、使用过程中,就会产生大量核废料。一座100万千瓦的核电站一年产生几十吨放射性废料,这些核废料经过分离、加工处理后将产生4立方米高辐射核废料、20立方米中辐射核废料、140立方米低辐射核废料和200立方米非辐射性废料。

这些核废料都暂存在核电厂自建的硼水池中,硼水可以吸收核废料产生的大部分辐射。每个硼水池足以储存核电站10年运行所产生的核废料,一般在暂存数十年后,放射性核废料将转运到全国统一的放射性核废料处置库。

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据官方数据,法国的铀矿开采产生了5000万吨采矿残渣,加上核电站产生的上百万立方米放射性核废料,预计到2040年将有5000立方米的高放废物玻璃固化体和八万立方米的超铀废物需要处置,源源不断的核废料成为“烫手山芋”。

“地质深埋法”是全球公认的处理核废料最安全有效的方法,根据国际原子能机构的标准,不论是固体核废料还是液体核废料,都要进行玻璃固化处理,然后装在200升的不锈钢桶里,埋入500米以上的处置库里或投放到选定海域4000米以下的海底。

负责高放废物处置工作的是法国国家放射性废物管理局,极具前瞻性的于20 世纪80年代就开始处置库选址工作,并于2004 年建成了地下实验室,进行小规模技术性验证。

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2010 年,法国正式启动了地质处置库建造计划,即Cigeo地质处置工业中心计划。经过2013 年的公开论证之后,法国国家放射性废物管理局于2015年提交处置库建库申请,于2019 年获得处置库建造许可,设计容量为八万立方米。

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