掃一掃
據統計,我國每年產生的核廢料高達3500噸,全球核廢料則是1萬多噸。按照專家的說法,光是我國那3500噸核廢料,就得讓長江這么大的水流量流動213萬年,才能徹底將其清除干凈。如此看來,全球這1萬多噸核廢料,又該如何處理呢?
說到這里可能很多人開始恐懼了:如果按照3500噸核廢水,200萬年的凈化效率。那一萬噸核廢料就是600萬年,這樣下去人類世界會不會被核廢料給堆滿?
關于這個問題,大家大可不必擔心。因為就目前的情況來看,核廢料還是有多種處理方式的。
首先就是將其埋藏于地下。我國就建立了許多的深層地質儲存庫,這些儲存庫一般有上百米之深,放眼望去,伸手不見五指。里面的核廢料都是采用固化和封存的技術進行處理,這樣就能防止核廢料的泄露,可儲存超過1000年。
除了我國以外,像美國也經常采用這種方式來處理核廢料。比如在美國內華達州的尤卡山,就建立了一個跟我國差不多的深層地質儲存庫,以此來存放那些試驗場運出來的核廢料。此外,像印度也是采用這種方式,把核武器的廢料通通埋在地下,這樣就能一勞永逸了。
當然了,雖然埋在地下就可以解決問題。但關于這個深埋地下的操作,還需要加裝一道保護措施。那就是建立后期檢測系統。
幾乎每個深層地質儲存庫都有一套后期檢測系統。這些系統可以檢測儲存庫周邊的土壤,河流,以及儲存庫本身的安全性等。這樣就能防止儲存庫突然出現意外。
當然了,即便是這樣,深埋地下這種操作的成本依舊是最低的。相比于下面的其它幾種方式,深埋地下的成本幾乎可以忽略不計。這也是為啥印度會采用這種方式了。
那除了深埋地下以外,還有哪些方式可以處理核廢料呢?
第二個處理核廢料的方式就是核燃料循環技術。這項技術可以把钚和鈾回收起來,進而重新利用。像輕水反應堆這種大型系統,也能進行回收,主打的就是一個廢物利用。這樣一來,就能延長核燃料的使用壽命。
比如以前用一年的核燃料,現在能用三年。如果還有技術突破的話,到時候換個廠子又能用三年。直接解決了核廢料無處藏身的問題。
除此之外,像鎳-63這種東西,還可以做成核能電池,使其應用范圍擴大化。在這種情況下,核廢料就進入到了一個廢物利用的正向循環。也就是哪哪兒都有用得著它的地方,根本不用擔心浪費。
當然了,對于這項技術,極其考驗一個國家的尖端科技能力。如果對核廢料處理不當,或者分類管控不嚴,到時候引起了核廢料泄露問題,可就得不償失了。所以在核廢料循環利用這方面,主要看該國有沒有逆天的科技實力,能夠將其做到完美無缺。
值得一提的是,早在上世紀70年代,日本、英國、法國就聯手參與了這項核廢料循環利用工程。比如在1969年到1990年的時候,日本公用事業公司,曾經向英國運輸了4100噸核廢料,向法國運輸了2940噸核廢料,將其進行加工再利用。
當英國和法國把這些核廢料吃干榨盡以后,再將其運回日本。比如在2004年,法國就將這些核廢料運回了日本的六所村,把它們進行長期封存。而英國則是在2016年將其運回六所村,同樣也是進行長期封存。
由此看來,日、英、法國三國早在上個世紀,就已經開啟了這套核廢料循環利用機制。直到將其利用到“最終境界”的時候,也就是核廢料榨不出一滴油水的時候,再把它們深埋至地下。
關于處理核廢料的第三個方法,就是高溫氧化法。這種方法就是將核廢料直接暴露在極高溫度的氧化劑中,讓氧化劑將其分解成各種無害物質。在這種情況下,由于核廢料中的放射性元素已經被分解殆盡,所以不存在再次釋放的風險。
可以說,相比于前面兩個方法,這個方法的安全性更高,保密性更強。只不過凡事都有代價,既然該方法能將核廢料中的有害物質還燒毀,那就意味著它對設備的要求極高,而且需要大量的能源。如果這些要求達不到的話,估計很難將這些核廢料給清除。
除了高溫氧化法以外,還有一個方法也是與它類似,那就是激光熔融法。這個方法就是用激光束將核廢料給熔化。與此同時,還將其凝固成玻璃狀物質,就像燒瓷一樣,主打的就是一個回爐重造。
由于這種方法已經把核廢料徹底玻璃化了,所以接下來就不存在核輻射的問題了。當然了,要想將這些核廢料全部玻璃化,需要的能量也是超乎想象的。
至少普通的那種焚化爐肯定無法達到這種效果。除非像托卡馬克那樣的核聚變裝置一樣,能夠產生超高的溫度,才能將其給燒成玻璃。如此看來,激光熔融法的成本估計也是大到離譜。
此外,還有一種比較討巧的核廢料處理方式,那就是美國的離岸處置法。也就是將核廢料裝進罐子里,然后用船運到無人小島上,將其與大陸隔離起來。這樣就能避免核廢料污染環境了,就跟海島監獄似的。
相對來說,這種離岸處置法,確實要比直接排海強一點。但也強不了多少,無非就是讓核廢料在島上多待一陣子。至于到時候這些罐子是被海水沖到海里去,還是被海底火山噴發所覆蓋,那就不得而知了。
講了這么多方法,那它們處理核廢料的效果究竟怎樣呢?關于這一點,我們先從深埋法來進行分析。
就目前的情況來看,深埋法的效果確實不錯。就拿法國的某處深層地質儲存庫來說,這塊地方的核廢料,對周圍100公里土地的污染率只有0.7%。由此可見,深埋地下這種做法還是挺不錯的,至少泄露的比較少。這也是為啥大多數國家幾乎都是采用深埋法。
至于其他方法的話,由于開發時間比較短,有些方法甚至剛剛才問世,所以它們的處理效果還有待評估。可能要等好多年,才能得到一個測試結果。至于最終的結果如何,就讓我們拭目以待吧。反正只要不是像日本那樣,直接將其排放到海里去,一般來講問題不大。
美國也將核廢料排過海
值得一提的是,美國曾經有過一次將核廢料排海的經歷。比如在上世紀40年代,由于美國沒有成熟的核廢料處理技術,于是只能將其排放到向導岬海底。
好在那時候的核廢料當量比較少,而且是在預期可控的范圍內(不像福島核電站那么突然),所以最終沒有引起什么大范圍的環境污染。
當然了,雖然沒有大范圍污染,但當地水域卻遭殃了,那些魚兒幾乎死無葬身之地。自那以后,美國就再也不敢往海里排放核廢料了。這也是為啥如今日本往海里排核廢水,美國如此激動。畢竟前車之鑒擺在那里,不激動才怪!
總之,排放核廢料的方式多種多樣,但終歸來講就是一個目的,那就是防止核泄露導致的核輻射污染。無論是深埋地下,還是廢物利用,亦或是做成玻璃,都得考慮到這個核心因素。
只有核輻射的危機解除了,那樣才叫正常處理。否則那就是非法處理,是要受到國際社會譴責的。比如日本往海里排核廢水,就是一個典型的反面教材。
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