核废料怎么处理?
核废料首先要被制成玻璃化的固体,然后被装入可屏蔽辐射的金属罐中,最后人们将这些金属罐放入位于地下500—1000米的处置库内。由于核废料的半衰 期从数万年到10万年不等,在选择处置库时必须确保其地质条件能够保障处置库至少能在10万年内安全。
与对比铀矿对比,为核电站提供核燃料的铀矿矿藏一般都蕴藏在断层较多、地质条件不稳定的地区,但是只要我们不开采它们,这些铀矿床并不会对地表环境造成什么影响。
基本性质
放射性废料都含有放射性同位素——一类因原子核的不稳定而容易发生衰变的元素,它们以不同形式、不同强弱进行持续时间长短不同的衰变。衰变中产生的电离辐射不论对人类生命健康还是对自然环境都会造成一定伤害。
一、物理性质
放射性废料中的所有放射性同位素都有各自的半衰期(使自身的一半衰变为其他物质所需要的时间),最终放射性废料会衰变成完全不具放射性的物质。
某些乏燃料中的放射性元素(如钚-239)在自然放置上千年后对人类及其他生命仍然有害,另外,甚至还存在上百万年都不能衰变完全的同位素。
因此,这些废料必须被封存几个世纪并与自然环境隔离更长时间。某些元素具有较短的半衰期(如碘-131的半衰期约为8天),所以相对于其他放射性元素而言,它们造成的危害较小,不过它们在衰变初期由于衰变急剧,其实更加活跃、危险。
右侧的两张表给出了几种主要的放射性同位素的资料,包含它们各自的半衰期和它们作为铀-235的裂变产物的裂变产物产量。
一种同位素衰变得越快,它的放射性越强。某种纯的放射性物质的危险程度是由它衰变产生的辐射种类与能量等重要因素界定的,而这种物质的活泼性、扩散入环境及被生物吸收的难易程度则由它的化学性质决定。
对于许多不能很快衰变至较稳定的状态,而是继续产生放射性衰变产物或引起衰变链的放射性同位素,它们和自身的衰变产物的性质和影响更加复杂。
二、药代动力学性质
暴露在高强度的放射性废料的辐射中可能会导致严重损伤,甚至死亡。对成熟的动物进行辐照或其他能导致变异的处理(如化学疗法中的细胞毒类肿瘤药物治疗,该药物本身也是致癌物),可能导致该生物体患上癌症。
经计算,5希沃特的辐射剂量对于人类已是致命。另外,一剂0.1希沃特的辐射令人死亡的概率是8‰,该概率随单剂剂量每增加0.1希沃特增加一倍。电离辐射可能导致染色体片段的缺失。
如果一个发育中的有机体(如未出生的婴儿)接受了辐射,可能会导致先天性畸形等先天性疾病,不过这些缺陷却不会出现在同样接受了辐照形成的配子或由配子聚变形成的细胞中。
由于人们对辐射诱变的机理尚不明确、不能以人类意志控制人工诱变的结果,所以由辐射导致的突变对人类的影响仍是不定向的(即不能预期它对人类的影响是利是弊)。
暴露在放射性同位素的辐射中的危险性取决于该放射性同位素的衰变形式及该放射性同位素所属元素的药物动力学性质(即该元素的代谢方式与代谢速度)。
例如,虽然碘-131是一种短寿命、并以β、γ两种形式衰变的放射性同位素,但它却因为会在甲状腺中聚集而对生命体造成比一般以水溶性化合物形式存在的铯-137更大的伤害(能溶解在水中的物质更易随尿液排出)。
同样的,主要以α衰变的锕系元素(如镭、铀等),由于它们一般具有较长的生理学半衰期与较高的线性能量转移值,所以也被认为对生命体有较大危害。因为在上述几个方面的不同,放射性同位素能造成的生理学损伤较难简单判断。
以上内容参考:百度百科-核废料
核废料怎么处理?
处理标准
核废料处置库是否会对当地环境造成影响时,王驹博士信心十足地表示处置库绝不会对当地造成不良影响。高放射性核废料的处理过程如下。
这些核废料首先要被制成玻璃化的固体,然后被装入可屏蔽辐射的金属罐中,最后人们将这些金属罐放入位于地下500—1000米的处置库内。由于核废料的半衰 期从数万年到10万年不等,在选择处置库时必须确保其地质条件能够保障处置库至少能在10万年内安全。
与对比铀矿对比,为核电站提供核燃料的铀矿矿藏一般都蕴藏在断层较多、地质条件不稳定的地区,但是只要我们不开采它们,这些铀矿床并不会对地表环境造成什么影响。
我们的核废料处置库建设在一个没有地质断层,地壳运动稳定的地方,深度比铀矿床要深很多,周围又设 有防护辐射的工程屏障,使其与外部环境相隔离。既然与地表隔离条件不好的铀矿床都不会对地表环境造成什么影响,那么我们专门建设的核废料处置库必然比天然的铀矿床更加安全。
运输问题
由于建设在东南沿海的核电站与位于西北的核废料处置库之间相隔数千公里,核废料的运输过程需耗时一周左右,沿途还要经过许多人口稠密的地区,中国核废料主要通过陆路运输,长途使用火车运输,短途使用汽车运输,这也是世界各国核废料运输的主要方式。
这种运输方式经过几十年发展,技术上已经很成熟,从其他国家的经验看,这种方式有着长期的安全记录。中国在核废料的运输方面也有一套严格的运输程序和保障体系。
核废料将被装入特殊的罐状运输容器,这种容器可以有效屏蔽辐射,运输核废料的火车车厢和汽车也必须经过特殊改装。其次,在选择运输路线时,有关部门将对沿途的道路、桥梁和沿线的地形、环境等因素进行详细分析比较,选择出最安全的线路。
在运送过程中,武警部队将对运输核废料的车队进行全程武装押运,车队还配备有专门的导引车、保卫车以及其他一些保障车辆。先进的设备可以确保前后方通讯顺畅,有关部门还将通过卫星全程监控运输车队,随时掌握车队位置。
车队启程前还要通知沿途各地公安、交通部门做好各项配合工作,所有这些措施将保证核废料的运输过程万无一失。
相关问题
在核废料处置库建成之前,所有的高放射性核废料只能暂存在核电站的硼水池中。如果不能及时建成核废料处置库,中国核工业将面临着核废料无处存放的境地。
在这方面,美国曾有过惨痛的教训。美国原计划在1998年建成高放射性核废料处置库,但由于技术难度过高,尽管美国政府投入了大量财力、人力进行研究,最终还是不得不将建成时间延长至2010年。这一结果直接导致了美国40多个核电站储存核废料的水池全部爆满,造成了巨大经济损失并使核电站业主状告美国能源部。
我国计划在2030—2040年完成处置库的建设,可以说时间已经相当紧迫。同时 ,高放射性核废料处置库又是一项耗资巨大的工程,以美国为例,其尤卡山核废料处置库工程预算达437亿美元,北欧国家瑞典为了建设核废料处置库也花费了200多 亿人民币。
根据中国核电未来规模,王驹博士估计中国高放射性核废料处置库将耗资数百亿人民币。由于建设成本过于昂贵,我们只能建设一个核废料处置库,但是中国核废料处置库的容量足以容纳中国核工业未来产生的所有高放射性核废料。我们的处置库将把核废料这个‘恶魔’永远地禁锢在地下深处。
扩展资料:
基本性质
放射性废料都含有放射性同位素——一类因原子核的不稳定而容易发生衰变的元素,它们以不同形式、不同强弱进行持续时间长短不同的衰变。衰变中产生的电离辐射不论对人类生命健康还是对自然环境都会造成一定伤害。
一、物理性质
放射性废料中的所有放射性同位素都有各自的半衰期(使自身的一半衰变为其他物质所需要的时间),最终放射性废料会衰变成完全不具放射性的物质。
某些乏燃料中的放射性元素(如钚-239)在自然放置上千年后对人类及其他生命仍然有害,另外,甚至还存在上百万年都不能衰变完全的同位素。
因此,这些废料必须被封存几个世纪并与自然环境隔离更长时间。某些元素具有较短的半衰期(如碘-131的半衰期约为8天),所以相对于其他放射性元素而言,它们造成的危害较小,不过它们在衰变初期由于衰变急剧,其实更加活跃、危险。
右侧的两张表给出了几种主要的放射性同位素的资料,包含它们各自的半衰期和它们作为铀-235的裂变产物的裂变产物产量。
一种同位素衰变得越快,它的放射性越强。某种纯的放射性物质的危险程度是由它衰变产生的辐射种类与能量等重要因素界定的,而这种物质的活泼性、扩散入环境及被生物吸收的难易程度则由它的化学性质决定。
对于许多不能很快衰变至较稳定的状态,而是继续产生放射性衰变产物或引起衰变链的放射性同位素,它们和自身的衰变产物的性质和影响更加复杂。
二、药代动力学性质
暴露在高强度的放射性废料的辐射中可能会导致严重损伤,甚至死亡。对成熟的动物进行辐照或其他能导致变异的处理(如化学疗法中的细胞毒类肿瘤药物治疗,该药物本身也是致癌物),可能导致该生物体患上癌症。
经计算,5希沃特的辐射剂量对于人类已是致命。另外,一剂0.1希沃特的辐射令人死亡的概率是8‰,该概率随单剂剂量每增加0.1希沃特增加一倍。电离辐射可能导致染色体片段的缺失。
如果一个发育中的有机体(如未出生的婴儿)接受了辐射,可能会导致先天性畸形等先天性疾病,不过这些缺陷却不会出现在同样接受了辐照形成的配子或由配子聚变形成的细胞中。
由于人们对辐射诱变的机理尚不明确、不能以人类意志控制人工诱变的结果,所以由辐射导致的突变对人类的影响仍是不定向的(即不能预期它对人类的影响是利是弊)。
暴露在放射性同位素的辐射中的危险性取决于该放射性同位素的衰变形式及该放射性同位素所属元素的药物动力学性质(即该元素的代谢方式与代谢速度)。
例如,虽然碘-131是一种短寿命、并以β、γ两种形式衰变的放射性同位素,但它却因为会在甲状腺中聚集而对生命体造成比一般以水溶性化合物形式存在的铯-137更大的伤害(能溶解在水中的物质更易随尿液排出)。
同样的,主要以α衰变的锕系元素(如镭、铀等),由于它们一般具有较长的生理学半衰期与较高的线性能量转移值,所以也被认为对生命体有较大危害。因为在上述几个方面的不同,放射性同位素能造成的生理学损伤较难简单判断。
参考资料:百度百科-核废料
核废料怎样处理?
国际上对高放射核废料有两种处理方式,一种是直接把乏燃料当核废料,经过处理装在大罐子里直接埋到很深的地层下,像美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚等幅员辽阔的国家目前都是这样做的。还有一种是将装有核废料的金属罐投入选定海域4000米以下的海底。
核电站用完的核废料最后都去哪了,会威胁人类安全吗?
广义上的核废料是指从铀矿石分拣提炼一直到核燃料整个生产过程中所产生的没有利用价值放射性废料。也可以特指核反应堆用过的、提取回收Pu239等有回收价值的易裂变元素之后的乏燃料。
核电站运行过程中产生的核废料按照放射性大小和物理形态可以分为:低放气体废物、低放液体废物、中放液体废物、低、中、高放固体核废料。
合肥料的处理办法一般是稀释排放,浓缩处理和回收利用,以前曾经把核废料密封好扔到深海里,但是这个需要非常麻烦严格的系列处理,所以在成本上并不占优势,而且现在牵扯到一个公共环境领域,所以被禁止了,据说有的单位现在是被封在深山山洞里。
如果密封的好,处理得当,是不会对人类有威胁的,但是难免就会有一些泄露呀,处置不当呀,随着时间的推移,这种核废料的放射性慢慢变小,威胁也越来越小,有资料说让这种方式性消失后就会被当作一般的废料处理掉 。
核废料一般是指反应对用过的乏燃料但是还是具有放射性,这种方式性只能靠它本身的核素慢慢变少,靠一般的化学,物理,生物等方法,是没有办法减少他的放射性的。
估计有人会说“核废料可以给哥斯拉吃” ,当然这纯属玩笑,自从1945年全球第一颗原子弹引爆以来,人类就痴迷于这股强大到不可思议的能量,经过多年的研究,人类终于可以运用部分核能了。
核燃料的能量密度是传统燃料的几百万倍之多,同时又兼具清洁、高效、低廉等优点,所以目前大量国家都在搞核能发电。
那么问题来了,人类在享受核能红利的同时,却无法忽视核废料的处理问题,而核废料又跟其他传统废料不同,稍有不慎,人类文明都将受到严重影响,特别是最近日本打算将核废水排入海洋这一决策,纷纷遭到了其他国家的声讨。
2015年,我国合计产生约600吨核废料。
2020年,我国合计产生约1500吨核废料。
相比于日本对于核废料的处理方式,我国又是如何处理核废料的呢?
核废料为什么要经过专业处理,随便排放不行吗?目前压水反应堆是主流,其原理就是利用核反应产生的巨大能量,使得核能转变为热能,热能将水变成水蒸气,水蒸气再通过汽轮机转化为机械能,机械能最终转化为电能。
虽然整个过程是安全无害的,但并不代表核废料也是如此。
核废料主要由铀238和钍232以及镎、镅、锔等超铀元素组成,这些核废料会产生电离辐射,也就是影响生物的DNA,如果辐射剂量较大,遭受辐射的生物轻则DNA异变,重则死亡。
如果将核废料毫无节制的排放在大自然中,大气、土壤、水等组成世界的基础物质都将受到污染,接着就是各种生物, 而核废料的半衰期短则几百年,长则数十万年。
以我国2015年产生的150公斤高辐射核废料来举例,假如不经过处理,160公斤高辐射核废料的放射性会持续几十万年,如果要用加水法来稀释,那也需要1.2 10^10万吨水来稀释,也就是136年长江水流量的总和。
所以各国核废料不经过处理排放,必然会破坏自然生态环境,到时候人类文明也会受到冲击。
此外,目前人类 科技 对核能的利用并不充分,综合铀资源的利用率甚至低于1%,这就意味着, 在核废料中仍然存在大量的能源物质,只是以目前的 科技 水平无法利用罢了。
但假以时日,随着 科技 的发展,人类在充分掌握核能技术后,可以对核废料进行二次加工,所以规范化集中处理核废料,不仅是为了保护环境,也是为了将来能更好的重复利用。
核废料有几种处理方式?核废料以放射性来分级,存在低、中、高三档,中低放射性核废料占总量的97%,高放射性核废料占3%。
低、中放射性核废料的处理方式
低放射性核废料危害不大,在处理前还会进行稀释、过滤等操作,争取将低放射性核废料的危害降到最低。
目前低放射性核废料的处理方式主要是深海掩埋,因为海床底部的泥土相比于陆地,更容易吸收放射性物质,通常300~500年左右就差不多了。
中放核废料跟低放核废料的处理方式差不多,都是先经过处理,接着再安置于指定地点。
高放射性核废料的处理方式
高放核废料的危害特别大,跟中低放核废料完全是两个级别, 这些放射性元素的半衰期需要数万年到数十万年不等 ,倘若某个核能大国没处理好高放核废料,除了危害本国之外,还会对地球造成巨大影响!
高放核废料的处理方式有两种, 要么埋在4000米以下的海底,要么500~1000米深度的岩石层中。
至于选哪一种,主要还是看国家领土大小,因为陆地掩埋核废料的场所,需要满足一定条件,不是哪里挖个坑就行的。
高放核废料必须要考虑到地下水扩散的风险,所以处理地的选址必须考虑到气候、人口、经济等因素。
我国的核废料处理库在北山,此地位于西北部,人口不到1.2万人,经济落后且资源贫乏,整体经济价值较低。
北山全年降雨量约70毫米,但蒸发量高达3000毫米,几乎没有放射性元素随地下水扩散的危险。
而且北山的地质稳定性很高,处理地周围都是花岗岩,这种石头能有效阻隔辐射,所以经过多方考量,我国的核废料选址就是北山。
核废料的其他处理方式1.运往太空
确实有人提出过 “把核废料扔到太空” 的想法,但只要仔细一想,就觉得不切实际。
通过上文得知,一般要认真处理的就是高放核废料, 而目前以人类的 科技 水平而言,还做不到发射火箭100%的成功率。
可能有人说,中俄美这类强国发射火箭完全不是问题的,那在此就假设强国的火箭发射成功率为100%,然而现实情况是,地球上并非只有这些国家,如果强国纷纷把核废料扔到太空中,某些 科技 水平不行的国家也会跟着效仿,万一他们发射失败怎么办?
到时候高放核废料就会四溢,值得注意的是, 高放核废料的半衰期要几万年~几十万年,谁敢保证把核废料扔到太空中的过程中不会出现差错,地球是全人类的地球,这件事谁都马虎不得。
此外,目前全球核废料的处理均价为50.12万美元/吨,如果采用太空发射方案,其成本要高达500万美元/吨,通过数值就知道,太空发射方案不划算。
2.放在南北极冰川之下
也有科学家提过将核废料埋在南北极的冰川之下,他们的想法是将装有核废料的金属容器放在南北极,因为核废料具有热量,所以金属容器会慢慢下沉,接着冰面又会重新冻结,最后金属容易沉到冰底,这样就达到了“与世隔绝”的目的。
初看之下没什么问题,但仔细看看,却又存在较大风险。
还记得我国北山核废料处理地吗?
除了干旱之外,北山的地质条件非常稳定,而南北极的冰川存在移动的可能性,如果核废料漂移两极,地球无疑会面临“核危机”,毕竟还是那句话, 高放核废料的半衰期高达几万至几十万年。
结语虽然中低放核废料的危害远低于高放核废料,但只要跟“核辐射”搭边的,能好到哪里去。
如果真的如某些人口中说的没有危害,那怎么不倒入本国江河湖泊之中呢?
假如核废料真的倒入海水中,除了大量海洋生物遭殃之外,人类文明也将自食其果,就拿最简单的逻辑来讲,核废料倒入海水中,鱼类必然会受到影响,用不着多久,部分鱼类又出现在人类的餐桌上,你说怎么办?
——END——
你觉得呢?
核电站的废料是怎样处理的?
利用核反应堆发电是清洁、高效的能源获得方式。然而,反应堆排出的核废料有一定的放射性,会危害人类的健康,所以就必须妥善地处理核电站产生的核废料。
目前,全世界的核废料已积累了大约100万立方米,科学家们反复论证,设想出了一些妥善处理的方法。一种方法是,我们可以把核废料埋入地下。首先用渗透性小并且耐辐射的材料做成的箱子把核废料装起来,再放入用耐腐蚀的不锈钢做成的箱子里面,然后埋入岩层之下深600米的地方,再用有较好吸附力的岩土加以填实。
另一种方法是把核废料埋入海底,即在海底打一口竖井,把装有核废料的合金箱子装在井里,然后再用混凝土密封起来。
还有一种方法是把核废料用火箭发射到太空去。由于发射高度达3000千米,因此核废料就会离开地球,从而不再危及人类的健康。
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