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核废料怎么处理，中国乏燃料后处理的现状( 三 )

小知识


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 。
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 。
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 。
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 。
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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