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核电站的核废料都是怎么处理的?处理不好会有什么危害?

添加时间:2024-01-25

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地球是我们人类赖以生存的家园,在这颗星球上,不管是低等动物,还是高智慧的人类都离不开资源的需求。只不过动物的需求相对较简单,而人类由于形成了文明,所以更注重能源的需求。为了减小大气的污染,近年来核电、水电、太阳能、风电等新型清洁能源得到了飞速发展,其中核电是争议比较大的能源。而如何处理掉这些废料,就成了很多科学家头疼的问题。

核废料掩埋_核废料能埋到地底吗_核废料埋入地下几千米可以吗

历史上有两次核电站泄漏大量放射性物质的事件,分别发生在1986年的乌克兰切尔诺贝利和2011年的日本福岛。据估计,这两次事故所造成的经济损失已经超过3亿美元。而且,由于核辐射尘埃的影响,至少需要800年才能消散,因此经济损失还将继续增加。目前,所有的商业核电厂都在使用核裂变反应来转换能源。通常使用的是铀元素,当铀235受到中子轰击裂变成更小的原子时,会产生大量的能量。

核废料能埋到地底吗_核废料埋入地下几千米可以吗_核废料掩埋

尽管有着许多不同的核反应堆的设计,但是在根本上都是利用核裂变产生的能量,来使水生成高温、高压的蒸汽,以推动涡轮机发电。而核燃料在反应堆中使用时,由于易裂变核素的消耗、裂变产物及重核素的生成,引起燃料反应性的变化。虽然最终无法继续维持核反应,但是这种乏燃料仍然具有极强烈的放射性,而且半衰期长达数千年、数万年甚至几十万年。那么我们怎么处理这些东西呢?通常替换出的乏燃料,需要先将其储存在核电站的废料池冷却。虽然离开了核反应堆,但是乏燃料依然会保持放射性衰变,并产生热量,需要几年甚至更长的时间使其冷却之后可以通过乏燃料后处理技术。以化学方法将铀和钚从裂变产物中分离出来,并提取其它有用的裂变元素,之后无法利用的高放射性核废料会被装在钢筋混凝土浇筑的容器里,等待最终处理。

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现在,有新的技术可以使得核废料和沙子及其它化合物一起加热,形成玻璃态的物质装进容器内。这样处理之后的核废料能减少其放射性,并且更容易储存。目前世界上对核废料的处理也都只知道这一步,但是这样还不是这些核废料的最终归宿,它们的储存需要人为维护,离开了维护,它们依然有被破坏和泄露的可能性。从早期智人到现在,我们的人类才存在了20万元。如何处理这些可能在几十万年之后,还会对地球环境造成核辐射污染的废物。如何在没有人类监督的情况下,确保这些核废料安全永远的被隔离,是人类利用核能以来一直面对的重大课题。

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科学家们曾经提出过许多种方法,比如将核废料送入太空或者送进太阳。但是,目前我们的运载火箭能承受的最大运输载荷才55吨。仅处理现在每年产生的核废料,每年就需要发射200次以上的运载火箭。而目前人类火箭发射的成功率为94%。只要有一次火箭发射失败,燃烧的核废料垃圾落回地球,这个后果是人类完全不能承受的。目前被认为最妥当的处置方法是地质深埋,但因其建造要求特殊,技术复杂。截至目前,在国际上并无一座成型的永久性处理库。芬兰建设了一个永久的核废料处置库,他们计划在波罗的海沿岸的小岛地下450米深处,挖掘一个带有小洞的长隧道,用于放置核废料容器,然后用土回填隧道。

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由于该地区没有地震、没有海啸、基本没有自然灾害,回填之后也完全不需要人力管理,这个核废料处置库的设计寿命10万年。世界上其他国家,包括我国也都在建设永久性核废料处置库。这样处理之后的核废料,唯一需要担心的就是人类的好奇心。即使这些核废料在地底10万年也不会泄露,但是如果这些设施被不知道多少年后的人类发现了,好奇心会让他们想要打开它,这也是很自然的事情。就像金字塔是设计给古埃及法老们永久休息之地。但是我们打开了它们,因为我们很好奇。而打开核废料处置库,将释放辐射到未来的文明中。我们该如何警示这些几千年甚至几万年后的文明,让他们知道好奇心会害死猫呢?什么时候我们才能真正安全的处理核废料问题,而不仅仅是将它们掩埋留给子孙去解决呢?

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