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核辐射污染民众疑云难消 核废料该去哪?

北极星电力网新闻中心  来源:科学大院  作者:斯奈普的钍  2017/7/18 14:20:59  我要投稿  
所属频道: 核电   关键词: 核废料 核辐射 核电站

北极星核电网讯:今年二月,福岛核电站搞了个大新闻,又一次将反应堆安全拉入了大家的视野,而作为日本一衣带水的邻邦,中国核电也连带躺在舆论的枪口上。诸多反核声音,包括“建哪都行别建我家”、“核废料贻害万年” 等论调引发了民众的担忧,去年发生的连云港事件就是一个活生生的例子。

来源:微信公众号科学大院 ID:kexuedayuan  作者:斯奈普的钍

但是,中国作为21世纪最大的发展中国家,需要核电来提供长期、安全、清洁、可持续的能源,实现产能优化和民族复兴。因此如何妥善处理反应堆的核废料,保证子孙后代家园上百万年的安全,驱散民众头上的疑云,便成为决定中国未来核能发展道路的重要因素。

什么是核废料?

《一块铀矿石的一生》

上图为一个核反应堆燃料的生命周期示意图。广义上的核废料包括核燃料在上下游过程中产生的所有放射性废物。狭义上则专指核电站烧剩的废料,也称为乏燃料。虽然它有个“乏”字做前缀,可一点也不是“无用的废物”。相反,乏燃料浑身是宝,但同时它又充满危险,如不善加处理,会造成核燃料资源浪费和辐射污染。

从核电站卸出的乏燃料会暂时放置于反应堆场址的水池内冷却一段时间,在合适时候运至集中场址,进行处理或处置。

核废料的处理

1.为什么要处理核废料?

高辐射

一座100万千瓦的核电站一年可以产生几十吨放射性废料,加工处理后产生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及200立方米非辐射性废料。

如下图所示,中国的乏燃料累积量逐年快速增长,如2015年中国运行的22个核能机组产生了约600吨乏燃料,如果不作任何处理,则其中150公斤的高辐射废料需经过1.2×10^10万吨水稀释才能达到排放标准,相当于长江136年的水流量,如果不加处理直接排放到大自然中,放射性可残留数十万年(比如钚为24.7万年),其造成的危害可想而知!

中国2013年-2020年乏燃料情况

高浪费

从燃料利用率方面来看,目前的裂变堆主要利用天然铀中仅占0.7%的U-235作为燃料,而占绝大多数的U-238却无法有效利用,综合铀资源的利用率还不到1%。据世界能源组织估计,按目前反应堆对核燃料的消耗速度,铀在地球上的储量大约只够使用200年。

无论是从安全性还是经济性角度考虑,反应堆产生的这些核废料,尤其是乏燃料,必须得到妥善的处理,具体方法可以总结为以下四个方面:

①回收和纯化没有用完或尚未转化的核燃料

②提取和纯化新生成的核燃料

③提取有用的裂变产物

④对最终放射性废物进行安全处置

相关阅读:日本福岛核电站出现超高辐射量 拆除工作恐受阻

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