核電站用完的核廢料最后都去哪了?
估計(jì)有人會(huì)說“核廢料可以給哥斯拉吃”,當(dāng)然這純屬玩笑,自從1945年全球第一顆原子彈引爆以來,人類就癡迷于這股強(qiáng)大到不可思議的能量,經(jīng)過多年的研究,人類終于可以運(yùn)用部分核能了。
核燃料的能量密度是傳統(tǒng)燃料的幾百萬倍之多,同時(shí)又兼具清潔、高效、低廉等優(yōu)點(diǎn),所以目前大量國家都在搞核能發(fā)電。
那么問題來了,人類在享受核能紅利的同時(shí),卻無法忽視核廢料的處理問題,而核廢料又跟其他傳統(tǒng)廢料不同,稍有不慎,人類文明都將受到嚴(yán)重影響,特別是最近日本打算將核廢水排入海洋這一決策,紛紛遭到了其他國家的聲討。
2015年,我國合計(jì)產(chǎn)生約600噸核廢料。
2020年,我國合計(jì)產(chǎn)生約1500噸核廢料。
相比于日本對(duì)于核廢料的處理方式,我國又是如何處理核廢料的呢?
核廢料為什么要經(jīng)過專業(yè)處理,隨便排放不行嗎?目前壓水反應(yīng)堆是主流,其原理就是利用核反應(yīng)產(chǎn)生的巨大能量,使得核能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑹崮軐⑺兂伤魵猓魵庠偻ㄟ^汽輪機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化為電能。
雖然整個(gè)過程是安全無害的,但并不代表核廢料也是如此。
核廢料主要由鈾238和釷232以及镎、镅、鋦等超鈾元素組成,這些核廢料會(huì)產(chǎn)生電離輻射,也就是影響生物的DNA,如果輻射劑量較大,遭受輻射的生物輕則DNA異變,重則死亡。
如果將核廢料毫無節(jié)制的排放在大自然中,大氣、土壤、水等組成世界的基礎(chǔ)物質(zhì)都將受到污染,接著就是各種生物,而核廢料的半衰期短則幾百年,長則數(shù)十萬年。
以我國2015年產(chǎn)生的150公斤高輻射核廢料來舉例,假如不經(jīng)過處理,160公斤高輻射核廢料的放射性會(huì)持續(xù)幾十萬年,如果要用加水法來稀釋,那也需要1.2×10^10萬噸水來稀釋,也就是136年長江水流量的總和。
所以各國核廢料不經(jīng)過處理排放,必然會(huì)破壞自然生態(tài)環(huán)境,到時(shí)候人類文明也會(huì)受到?jīng)_擊。
此外,目前人類科技對(duì)核能的利用并不充分,綜合鈾資源的利用率甚至低于1%,這就意味著,在核廢料中仍然存在大量的能源物質(zhì),只是以目前的科技水平無法利用罷了。
但假以時(shí)日,隨著科技的發(fā)展,人類在充分掌握核能技術(shù)后,可以對(duì)核廢料進(jìn)行二次加工,所以規(guī)范化集中處理核廢料,不僅是為了保護(hù)環(huán)境,也是為了將來能更好的重復(fù)利用。
核廢料有幾種處理方式?核廢料以放射性來分級(jí),存在低、中、高三檔,中低放射性核廢料占總量的97%,高放射性核廢料占3%。
低、中放射性核廢料的處理方式
低放射性核廢料危害不大,在處理前還會(huì)進(jìn)行稀釋、過濾等操作,爭取將低放射性核廢料的危害降到最低。
目前低放射性核廢料的處理方式主要是深海掩埋,因?yàn)楹4驳撞康哪嗤料啾扔陉懙兀菀孜辗派湫晕镔|(zhì),通常300~500年左右就差不多了。
中放核廢料跟低放核廢料的處理方式差不多,都是先經(jīng)過處理,接著再安置于指定地點(diǎn)。
高放射性核廢料的處理方式
高放核廢料的危害特別大,跟中低放核廢料完全是兩個(gè)級(jí)別,這些放射性元素的半衰期需要數(shù)萬年到數(shù)十萬年不等,倘若某個(gè)核能大國沒處理好高放核廢料,除了危害本國之外,還會(huì)對(duì)地球造成巨大影響!
高放核廢料的處理方式有兩種,要么埋在4000米以下的海底,要么500~1000米深度的巖石層中。
至于選哪一種,主要還是看國家領(lǐng)土大小,因?yàn)殛懙匮诼窈藦U料的場所,需要滿足一定條件,不是哪里挖個(gè)坑就行的。
高放核廢料必須要考慮到地下水?dāng)U散的風(fēng)險(xiǎn),所以處理地的選址必須考慮到氣候、人口、經(jīng)濟(jì)等因素。
我國的核廢料處理庫在北山,此地位于西北部,人口不到1.2萬人,經(jīng)濟(jì)落后且資源貧乏,整體經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低。
北山全年降雨量約70毫米,但蒸發(fā)量高達(dá)3000毫米,幾乎沒有放射性元素隨地下水?dāng)U散的危險(xiǎn)。
而且北山的地質(zhì)穩(wěn)定性很高,處理地周圍都是花崗巖,這種石頭能有效阻隔輻射,所以經(jīng)過多方考量,我國的核廢料選址就是北山。
核廢料的其他處理方式1.運(yùn)往太空
確實(shí)有人提出過“把核廢料扔到太空”的想法,但只要仔細(xì)一想,就覺得不切實(shí)際。
通過上文得知,一般要認(rèn)真處理的就是高放核廢料,而目前以人類的科技水平而言,還做不到發(fā)射火箭100%的成功率。
可能有人說,中俄美這類強(qiáng)國發(fā)射火箭完全不是問題的,那在此就假設(shè)強(qiáng)國的火箭發(fā)射成功率為100%,然而現(xiàn)實(shí)情況是,地球上并非只有這些國家,如果強(qiáng)國紛紛把核廢料扔到太空中,某些科技水平不行的國家也會(huì)跟著效仿,萬一他們發(fā)射失敗怎么辦?
到時(shí)候高放核廢料就會(huì)四溢,值得注意的是,高放核廢料的半衰期要幾萬年~幾十萬年,誰敢保證把核廢料扔到太空中的過程中不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò),地球是全人類的地球,這件事誰都馬虎不得。
此外,目前全球核廢料的處理均價(jià)為50.12萬美元/噸,如果采用太空發(fā)射方案,其成本要高達(dá)500萬美元/噸,通過數(shù)值就知道,太空發(fā)射方案不劃算。
2.放在南北極冰川之下
也有科學(xué)家提過將核廢料埋在南北極的冰川之下,他們的想法是將裝有核廢料的金屬容器放在南北極,因?yàn)楹藦U料具有熱量,所以金屬容器會(huì)慢慢下沉,接著冰面又會(huì)重新凍結(jié),最后金屬容易沉到冰底,這樣就達(dá)到了“與世隔絕”的目的。
初看之下沒什么問題,但仔細(xì)看看,卻又存在較大風(fēng)險(xiǎn)。
還記得我國北山核廢料處理地嗎?
除了干旱之外,北山的地質(zhì)條件非常穩(wěn)定,而南北極的冰川存在移動(dòng)的可能性,如果核廢料漂移兩極,地球無疑會(huì)面臨“核危機(jī)”,畢竟還是那句話,高放核廢料的半衰期高達(dá)幾萬至幾十萬年。
結(jié)語綜上所述,目前各國處理核廢料主要以陸地掩埋為主,海洋掩埋為次,最近日本打算把核廢料排入海洋這件事,也引來了大家的關(guān)注。
雖然中低放核廢料的危害遠(yuǎn)低于高放核廢料,但只要跟“核輻射”搭邊的,能好到哪里去。
如果真的如某些人口中說的沒有危害,那怎么不倒入本國江河湖泊之中呢?
假如核廢料真的倒入海水中,除了大量海洋生物遭殃之外,人類文明也將自食其果,就拿最簡單的邏輯來講,核廢料倒入海水中,魚類必然會(huì)受到影響,用不著多久,部分魚類又出現(xiàn)在人類的餐桌上,你說怎么辦?
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你覺得呢?