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核废料处理:路在何方(图)

2014-01-15 10:44来源:北极星电力网关键词:核废料乏燃料核燃料收藏点赞

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解决方案

国际原子能机构对于核废料的处理和处置要求很严,尤其是高放核废料。安全和永久地处理核废料是两个必需的条件。高放废料的处理一般要经过两个阶段,分别是暂存阶段和长期处理阶段。从核电站中取出的乏燃料,放射性非常强,温度也非常高,无法立即进行处理。目前通行的做法是,在核电站里建造一座乏燃料水池,将刚刚取出的乏燃料通过机械设备运输到乏燃料水池中进行冷却。水是一种很好的冷却剂,同时又是一种很好的辐射屏蔽材料,将乏燃料放入水池中可以很安全。大约经过5年时间的水中存储,这些乏燃料的热量和放射性都降低到了可以操作的水平。这时候,就需要将这些乏燃料通过特质容器进行分装,进入长期处理的阶段。

核电站里的乏燃料水池

核电站卸出的乏燃料组件

封装后核废料

对于乏燃料的处理,目前有两种不同的技术路线,它们分别是“直接处置(Direct disposal)”和“再处理(Reprocessing)”。“直接处置”法是指将从核电站乏燃料水池中取出的核废料,直接进行封装固化,进行然后深地填埋。这种方法操作简单,而且可以防止核扩散。美国政府一直采取这种“直接处置”的措施来处理核废料。“再处理”法是指将乏燃料进行后处理,把其中可以回收利用的元素如铀、钚等提取出来,进行再利用,剩下的次錒系元素和裂变产物,再固化封装,进行最终处理。“再处理”法可以回收可利用资源,提高核燃料的利用率。目前,法国、俄罗斯、日本等核能大国,都采用“再处理”法进行处理本国的核废料。不过,“再处理”方法也存在比较高的核扩散风险,这也正是美国政府一直不采用此方法的主要原因。

无论是采用“直接处置”还是“再处理”,都需要一个高放废料的最终处理方案。为了寻找安全处理高放废料的方法,人类从上个世纪50年代起就开始了相关研究。有人曾提出用火箭把高放废料送到太空中,或者把高放废物放置在南极或北极的冰盖上,由高放废料本身产生热量融化冰层,使废料桶最后沉到冰层底部等,但这些方法不是费用太高,就是在技术上无法实现,最重要的是它们都无法确保绝对安全,而这恰恰是高放废料处理的基本要求。经过多年的试验与研究,目前世界上公认的最安全可行的方法就是深地填埋的处置方法,即将高放废料保存在地下深处的特殊仓库中永久保存。

讲到这里,我们可以回到文章开头讲到事件了。无论是美国的尤卡山计划,还是瑞典的永久性核废料存储库,都是用来储存这些高放废料的永久性仓库。寻找这样一个安全、永久存放核废料的地点,并不是一件容易的事。这个地点要求地理环境特别稳定,长久地不受水和空气的侵蚀,并能经受住地震、火山、爆炸的冲击。

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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