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核废料怎样处理的 中国每年3200吨核废料,占比世界的三分之一,最后如何处理?

添加时间:2024-12-21

核电,是一种高效清洁的能源,在其技术足够成熟之时,在世界能源中占据着举足轻重的地位。随着核能的发展,确实满足了不少国家在用电上的需求,但核电产生的过程当中,核污染的问题也如影随形,纵使我国的核电技术足够成熟,却也必须面对核废料的问题。

相关资料显示,中国每年所产生的核废料大概有3200吨,在世界占比中将近三分之一的份量,对此还有相关结论,那就是我国每年产生的核废料,如果采用日本近日的方式来处理的话,需213万年长江水才能清洗。

那么,我国核废料如此巨大,最后是通过怎样的方式进行妥善处理的呢?

处理核废料,无疑是当今世界十分棘手的难题之一,要知道的是,核废料的储存和处置,是核废料管理的两个重要环节。而不管是其中的哪一个环节,都让全球绝大多数国家面临诸多挑战。因为其辐射特性和理化特征和理化特性,对于储存技术有着很高的考验。

这种废料的处理,是需要通过深度处理才能够降低对环境和人体的危害。想要从根本上解决核污染的问题,需要从多方面下手才能保证措施科学有效。首先,是要对废料进行分级,之后按照不同等级进行分级管理,按照不同种类进行储存和分开处理。

另外,为了保证已经分开储存的废料能够保持在理论时间上的稳定性,需要加大废料处理工艺的探索力度,比如采用“湿式处理法”或“干式处理法”,干与湿的不同处理方法中,还涉及进行固化或是稀释等不同的处理方式。

而为了避免那些废料在储存和等待处理的过程中对环境乃至生物造成泄露污染,就需要研制出安全可靠的储存设备。

实话实说,在这个存储环节,美国确实做得还不错。可惜的是,美国却在如何处置这个环节差强人意。以至于,美国在当下所储存的核废料已经超过10亿吨,光是建造适合存储的仓库,就已经花费了数千亿美金。由于当下还没有找到更加科学安全的处置方式,美国目前的核废料存储量还在不断增加。

美国之所以会在废料的储存量上日益增加,主要是核能技术十分发达的美国也对“处理”环节存在技术短板,相较之下,我国对于核废料的处理方式,可谓是高科技支持之下的另辟蹊径。

处理废料的方式,我国是选择将废料分级处理之后回收再利用,这种做法不仅能够解决废料泄漏所造成的风险,同时还能提高资源的利用率。而我国能够做到这一点,全凭我国“启明星-2”。

它是我国核废料处理工艺的重点项目,其技术能够“变废为宝”,将废料资源化利用,其利用率从原来的1%提高到如今超过95%,并且近年来这项技术不仅成功运用到实际运用中,而且还饱受国际上的关注和青睐。

我国处理核废料的这项技术,既解决了全球多年来未能提高核燃料利用的问题,也解决了废料处理的问题,这项技术直接让我国在核能技术处于巅峰地位。不少国家希望向我国购买这项技术,其中也包括美国和欧盟,但都被我国拒绝了。

目前,“启明星-2”的关键技术依然是处于“高级保密”的状态,到底为何无法对外公开或者技术交易,背后的原因想必是国家深谋远虑的结果。在这项技术的加持之下,我国对于核能的使用更加安全放心,进一步让核能能源成为我国真正安全、绿色、可持续发展的重要能源。

话说回来,如今日本采取了最极端的方式处理核污水,诚然如同我国外交部发言人的评价,日本这种行为是为了一己私利而伤害了全人类的共同财产和子孙后代,而日方不听劝告和国际反对声音执意走极端之路,也同时将自身置于国际被告席上,在未来无时不刻要接受来自国际社会的谴责。

之所以称日本的这种行为是“一己私利”,最主要的原因是日本明明可以用更加科学且安全的方法去处理废料的问题。

要知道的是,从20世纪70年代开始,日本就已经和英美两国开启核废料回收项目,而在过去的大概20年时间,三方共同处理过的废料超过了7000吨,可如今,却偏偏将污染的危害嫁接给整个国际社会,背后的居心否则不容忽略。

核废料怎样处理的 核废料究竟该如何处理?首先肯定不能倒入大海,我国是这样做的!

导语

目前,国内的核电建设如火如荼,一大批核电站也在陆续地投入使用中,然而,核电站不断释放的核能,也产生了废弃核料,这些放射性废物如果不妥善储存,就会对环境以及大家的生命健康产生巨大的威胁,那么,这些放射性废物究竟该如何储存,又会储存多久?

我国又是如何处理这些放射性废物的呢?

原来,我国在上世纪就已经开始建造核电站了,而第一堆核电站建造在云南,总共有一十堆,每堆核电站还配有三个反应堆,可以提供一百万千瓦的能量。

在上世纪八十年代,我国还曾经计划过到二十一世纪的时候将我国的核电站的数量建造到五百堆,并且增加到一千六百台核电站,而总的装机容量将超过一亿千瓦,这样一来,我国将在全世界站在领头的位置,带动全世界的能源发展。

一、高放射性核废料的处理要求。

放射性物质是指原子核的结构有所改变,在改变的过程中不断地释放出辐射能量,这些物质包括放射性元素和通过人工和加速器的手段制造出来的人工放射性同位素。

而原子核放射的能量则是能够穿透一切物质,对生物体造成不可逆伤害的,只要人体接触到一定数量的辐射能量,就会使人体受到伤害,甚至有可能导致生活窘迫。

而这些放射性元素产生的放射能量,会不断地损耗,减少,其放射性元素就是放射性同位素,而放射性元素放射能量消耗到原来的一半时,称为半衰期,放射性元素的衰变是以这个半衰期为一个周期进行。

根据放射性元素的不同种类,所消耗的时间也不相同,一般放射性元素的半衰期在十多年的时间,因此,当放射能量消耗到原来的一半时,就可以将其对人体的危害降低到可以妥善处理的水平。

同时,我国环境保护部门对废弃物的处理规定,中低放射性固体废物的储存时间还是以三十至五十年为宜。

等到放射能量完全消耗殆尽之后,这些放射性物质就可以被撤回,并且进一步进行处理,而高放射性固体核废料,就需要更长时间的储存才能保证其不会对环境和生物造成伤害,按照国际公约对高放射性固体核废料的处理规定,需要将其储存到至少500m到1km的地下,这样一来,才能将其放射能量减少到合适的水平,不会对地球的生物造成伤害,同时,也为将来再次使用提供了条件。

因此,我国在处理核废料的时候,也是遵循这一规定,将高放射性固体核废料进行极深地下储存。

目前,国内已经有一支由核物理学家组成的队伍,进行了一番地下考,发现戈壁滩的地质条件相对于其他地方来说,更加适合用来进行储存高放射性固体核废料。

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因为在遵循国际规定的条件下,河南、山西、甘肃等地的地下要想储存核废料,其深度都不能小于1000米,但是在这些地方附近,都是有其他用途的地方,如果按照1000米深度的要求,就会对当地的发展产生很大的影响,而戈壁滩的地质条件可以说是几乎没有什么人类可以利用的价值了,同时对于这种特殊的资源也几乎没有会对戈壁滩产生利用的影响,因为戈壁滩的地下深度和地下稳定条件都非常优良,因此在调查认定之后,核物理学家组成的专家团队在我国政府的支持下,开始对戈壁滩的地下进行开采。

然而,由于地下资源的开采需要进行爆破,如何在不影响地面上居民的生活,又能够完成开采工作,成为了一个难题。

二、各类核废料的处理方式。

在当年,美国人也想过将核废料进行地下储存,然而在储存的过程中,美国人发现,将核废料储存在地下,有可能会对地下的水质产生污染,而作为美国最著名的淡水湖“五大湖”所在位置的地下,正在储存着大量的核废料,因此,如果地下的水质被污染,这对于美国来说将是一个大灾难。

而在上世纪七十年代,人类曾经探索过利用太空来储存核废料,由于太空环境的独特性,我们可以将核废料送上太空,放置在没有人工制造的星球上,这样一来,就可以保证核废料不会对地球产生威胁。

然而,我国在此提议之后,很快就撤掉了,究其原因,最主要的就是成本太高了,将一个核废料送上太空,就需要数百亿元的费用,同时,还有很大的风险,如果在升空的过程中出现意外,那就是钱打水漂,因此,我国最终还是选择将核废料储存在地下。

海底储存还是将核废料储存在地下,这两种方式都有过人类的实践,在上世纪九十年代,一个核电站发生了事故,核电站中的核废料直接被排到海中,虽然后来国际环保组织对这片海域进行了封锁,但是数量非常巨大的核废料,最终还是被冲到了海底,这期间海水对放射性核废料进行了冲刷,当核废料沉积在海底的时候,放射性已经大大降低,因此,海底储存也是一个很好的选择。

然而,海底储存也存在一定的风险,那就是如果出现大规模的核战争,炸飞了半个地球,核废料将会直接排放到海中,这就会对地球上的所有生物产生威胁,因此,还是将核废料储存在地下为好。

除了地下储存外,还有一种被国际公约所忽视的方式,那就是进行深度钻孔,如果用深度钻孔的方式来处理核废料,我们是可以将核废料储存到地球的原子圈中。

地球的原子圈是介于地球核心和地壳之间的一层地球物质,当前科学家们对原子圈的研究发现,原子圈的大小一般可以有到不等,如果用深度钻孔的方式来处理核废料,我们是可以将核废料储存到这一层地球物质之中的。

然而,深度钻孔也有着巨大的风险,那就是在将核废料送入到深度钻孔的过程中,如果意外地将核废料散落在地表,那么后果是非常严重的,因此对于深度钻孔还是需要登高盘低,防患于未然。

三、戈壁滩的地下储存设施。

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因此,我国在决定将高放射性固体核废料进行地下储存的时候,也是一步一步进行,深度钻孔和海底储存都存在风险,还是将核废料储存到地下最安全,这样一来,就减少了将核废料丢弃到地面上的可能性,而地下储存设施的建造,那就是要建设好阻热和屏蔽辐射的设施。

核废料的浓度决定了地下深度,地下深度也决定了核废料的厚度,根据科学家的研究,将核废料储存到1000米以下,这样一来,地下的温度和辐射都会将核废料的放射能降低到合适的水平,不会对地球的生物造成伤害。

并且,在储存设施中,我们还需要建立一个永久的监督机制,监控核废料的辐射值,确保一旦辐射突破安全值,能够及时发现并进行处理。

而我国在2017年,将戈壁滩选为核废料存放的地点后,进行了一番考察,考察的结果显示,地质条件非常优良,戈壁滩上的岩层都是近10亿年前沉积而成的质硬的砂岩、粘板岩、片麻岩、花岗岩等,而且开凿仪在开采的时候也没有发现有什么泥炭或石灰岩嵌入其中,因此可以确定戈壁滩的地下,是十分安全的。

同时,戈壁滩的地下也没有发现有什么物质,对地表的生命造成影响,这样一来,就可以减少戈壁滩周边居民的恐惧心理,可以放心的建设核废料储存设施,然而,我国在选择戈壁滩的地下为核废料的储存地点后,给戈壁滩的周边居民带来了很大的恐惧心理,很多居民都纷纷离开了戈壁滩,试图寻找一个没有核废料的地方生活,这样一来,戈壁滩的居民变得十分的稀少,却留下了许多房子,旧城变得十分的荒废。

因此,戈壁滩的地下储存设施,对于垂直式的存储设施,需要将深度加深到500米到1km,深度为500米的设施可以容纳100万立方米的高放射性固体核废料,深度为1km的设施可以容纳200万立方米的核废料。

然而,就算是将存储深度设置为500米,对于我国来说,建设成本也是非常高的,那就是数百亿元,至于建设时间,目前来看,王驹团队还没有给出明确的时间表,但是可预见的是,建设时间将会非常的长,预计在安全核废料储存设施建设的工作中,将会持续到2030年到2040年期间。

结语

随着核电站的建设增加,核废料处理问题也日益突出,需要更多的科研人员和专家投入到研究核废料的处理,帮助更好的利用核能。

同时,储存核废料的地下设施需要经过严格的评估和设计,能够确保设施的长期安全性。

在处理核废料的时候,也需要考虑未来科技发展可能提供的新方法,以便更好的处理和利用核废料。

国际合作在核废料处理方面也是至关重要的,可以共享经验、资源和技术,提高核废料处理的效率和安全性。

同时,公众教育也是非常重要的,需要加强对核废料处理的科普宣传,增加社会对核废料处理的理解和支持。

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