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隨著世界能源危機(jī)的加劇,核能的利用,現(xiàn)在越來(lái)越受到重視,然而在利用完核燃料之后,所剩下的廢料的處理卻成為了一個(gè)重大的課題,本文圍繞著這個(gè)目的,簡(jiǎn)要介紹已經(jīng)成熟的和正在大力研究的集中核廢料處理技術(shù)。
核廢料,比較科學(xué)的解釋是:在核燃料生產(chǎn)、加工和核反應(yīng)堆用過的不再需要的并具有放射性的廢料;也專指核反應(yīng)堆用過的乏燃料,經(jīng)后處理回收钚239等可利用的核材料后,余下的不再需要的并具有放射性的廢料。有這個(gè)定義可以看出,之所以核廢料的處理沒有普通的廢料那么容易,而讓各國(guó)的科學(xué)家、官員、普通民眾大傷腦筋,就是因?yàn)樗哂蟹派湫?,而這種放射性之所以會(huì)有這么大的危險(xiǎn)性,有一個(gè)很關(guān)鍵的原因就是因?yàn)樗麄兊陌胨テ谏賱t幾年,多則幾十上百萬(wàn)年,因此無(wú)論將核廢料放在哪里,都將會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)烈且持久的傷害。因此,各國(guó)的核科學(xué)家一直致力于尋找到可以永久解決核廢料問題的辦法。
核科學(xué)的發(fā)展持續(xù)了這么多年,對(duì)于核廢料,已經(jīng)形成規(guī)模的幾種方法有以下幾種:1.儲(chǔ)存法——就像把食物放進(jìn)倉(cāng)庫(kù)里一樣,只不過他需要更精密的防護(hù)措施;2.海洋掩埋法:就是將核廢料永久棄置于深海低,利用水泥固化法將核廢料儲(chǔ)存在鋼筒內(nèi),經(jīng)過數(shù)年暫時(shí)儲(chǔ)放,等核廢料中的放射性降到最低后,在投擲到深?;驍?shù)錢公尺海溝中,作永久性儲(chǔ)存;3.陸地掩埋法——將核廢料深埋于建在地下厚厚巖石層里的核廢料處理庫(kù)中。以上這些方法,雖然可以暫時(shí)將核廢料安置好,不至于造成傷害,但難免出什么意外,而讓這些核廢料重見天日,所以這些方法我認(rèn)為只能作為一個(gè)暫時(shí)性的措施,我們更重要的問題是找出能永久性的解決核廢料處理的方法。
首先說(shuō)一個(gè)比較燒錢也比較直接的辦法:大力發(fā)展航天事業(yè),建造大型的運(yùn)輸火箭或航天飛機(jī),將地球上產(chǎn)生的核廢料運(yùn)到其他星球上去,比如說(shuō)月球或火星,鑒于在最近幾百年,人類移居其他星球的夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)的可能性,我認(rèn)為這個(gè)辦法還是挺好的,等到人類有移居實(shí)力之后,那些核廢料的輻射應(yīng)該已經(jīng)殘存不多,再說(shuō)憑那時(shí)人類的科技實(shí)力,這些東西應(yīng)該早攻克了。
考慮到埋在地底的時(shí)限性,為了更好的利用地球處理掉核廢料,有的人提出了一些改進(jìn)型的建議。可以講廢料封入4000米深的鉆孔中,利用廢料產(chǎn)生的熱量融化周圍的巖石,核廢料隨輻射強(qiáng)度降低逐步冷卻,最終和巖石一起固化成“堅(jiān)固的花崗石石棺”,從而封存任何易泄漏的放射性物質(zhì);還有一種地址掩埋:即利用海底厚重的顆粒沉積層來(lái)覆蓋裝有核廢料的集裝箱,達(dá)到長(zhǎng)期保存的目的。這些辦法,無(wú)一也都將是十分昂貴的,但相比較于有朝一日如果核廢料泄露而造成的損失,這些花費(fèi)還是微不足道的。
韓國(guó)水利原子能公司開發(fā)出一種“玻璃法”來(lái)處理核廢料:將放射性核廢料與熔融狀態(tài)的玻璃混合,然后高溫加熱混合物,使其體積縮小,這些混合物冷卻后,就會(huì)形成物理性質(zhì)穩(wěn)定的玻璃固體,實(shí)現(xiàn)核廢料的玻璃化,玻璃化之后,放射性核廢料在極度惡劣的環(huán)境中也不會(huì)出現(xiàn)泄露。我不清楚這種方法的效果如何,但是既然作為一種處理的新方法,還是可以嘗試一下的。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各個(gè)學(xué)科之間的結(jié)合越來(lái)越緊密,生物技術(shù)的進(jìn)展也為核廢料處理帶來(lái)了福音。用光學(xué)和電子顯微的綜合方法發(fā)現(xiàn)一種耐放射異常球菌的DNA組成獨(dú)有的基因環(huán),它能組織被輻射破壞的DNA碎片浮到細(xì)胞的體液中去,使受損的DNA保持在原來(lái)的位置,這樣斷裂的片段就可以最終回到原位。這種能耐輻射的基因環(huán)微生物不會(huì)丟失基因信息,因?yàn)樗袲N段緊密的鎖在基因環(huán)中,所以這種微生物可以被用來(lái)清理核廢料。耐放射異常球菌能承受150萬(wàn)拉德的輻射,是其他生命形式的1000倍,它被用來(lái)清理核廢料,它吃進(jìn)核廢料,把核廢料轉(zhuǎn)變成更容易處理的衍生物,因此能很好的解決核廢料問題。這種方法既環(huán)保又經(jīng)濟(jì),還且見效快,我覺得應(yīng)該大力發(fā)展。
還有一種能變廢為寶的辦法,也是我最喜歡也最值得去為之奮斗的辦法,就是放射性廢物的轉(zhuǎn)變。將加速器與裂變堆技術(shù)結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng),該系統(tǒng)具有利用核裂變有效地發(fā)電和/或轉(zhuǎn)變長(zhǎng)壽命放射性廢物的潛力。在其最簡(jiǎn)單的形式下,這種加速器驅(qū)動(dòng)的能量生產(chǎn)方案利用高能質(zhì)子束產(chǎn)生的中子,驅(qū)動(dòng)含有可裂變?nèi)剂虾朔派湫詮U物的轉(zhuǎn)換區(qū)組件。轉(zhuǎn)換區(qū)組件像一座反應(yīng)堆,因?yàn)榱炎兪莿?dòng)力來(lái)源,與常規(guī)反應(yīng)堆不同的是,它是次臨界的,沒有加速器就無(wú)法維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。該系統(tǒng)的燃料可以是鈾、钚或釷。利用加速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(ADS)技術(shù)燒掉核廢料中的钚,它在破壞钚的同時(shí)產(chǎn)生大量的電能,而且由此產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物都是短壽命的,就可以封閉在專設(shè)貯存設(shè)備中,這樣就很好的解決了核廢料的問題,這與貯存幾千年相比,絕對(duì)是一種更好的辦法,而且是一種變廢為寶、節(jié)約資源的好辦法。
種種的辦法,都只是為了讓人類免受核廢料輻射的危害,現(xiàn)在已經(jīng)投入使用的和正在研究的種種方法,都存在各種各樣的問題以及隱患,但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,核廢料的問題有一天終究會(huì)解決,人類終將安全、高效的用上清潔、環(huán)保、廉價(jià)的核能,作為將來(lái)的九院人,對(duì)于這個(gè)美好的未來(lái),我責(zé)無(wú)旁貸。
參考文獻(xiàn):
百度百科:《核廢料》
百度知道:《核電站用過的核廢料是怎么處理的?》、《核廢料處理》
搜狐新聞:《核廢料如何處理》
《華中電力》2000年第4期:《核廢料處理新法》
《核廢料處理新技術(shù)》
《核廢料深埋處理的新進(jìn)展》
《深埋核廢料》
《未來(lái)的核能系統(tǒng)》
《掩埋核廢料的新構(gòu)想》
《用微生物對(duì)核廢料進(jìn)行無(wú)害化處理介紹》