核廢料處理新技術之探討

《核廢料處理新技術之探討》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。

1、核廢料處理新技術之探討【摘要】發(fā)展核電的重要前提是必須安全處置核動力反應堆產(chǎn)生的大量放射性廢物。本文指出核廢料危害的嚴重性，提出了安全處置核廢料的必要性，并對各國對核廢料處理的方法和新技術進行了梳理、總結和探討?！　　娟P鍵詞】核能；核廢料；新技術；安全處置　　自從2011年3月日本福島核電站發(fā)生泄漏事故后，核電的安全問題再次被擺到了全世界面前。不僅是核電站自身的安全保障，在核燃料生產(chǎn)、加工和核反應堆運行過程中產(chǎn)生的放射性核廢料，也成為各國手中燙手的山芋。　　隨著世界一次性能源的日益匱乏，多數(shù)國家已經(jīng)把發(fā)展核電作為一種替補能源。然而發(fā)展核電的

2、重要前提是必須安全處置核動力反應堆產(chǎn)生的大量具有放射性的核廢料，尤其是高水平放射性廢料的最終安全處置，由于涉及時間跨度大，技術難度高，耗資巨大，而成為核動力工業(yè)中尚待解決的科技問題之一。　　一、核廢料的分類　　核廢料（nuclearaterial）泛指在核燃料生產(chǎn)、加工和核反應堆用過的不再需要的并具有放射性的廢料。也專指核反應堆用過的乏燃料，經(jīng)過處理回收钚239等可利用的核材料后，余下的不再需要的并具有放射性的廢料?！　『藦U料普遍分為三種：一年以內的低放射性核廢料；百年以內的中放射性核廢料；長期高放射性核廢料。前兩者主要指核電站在發(fā)電過程中

3、產(chǎn)生的具有放射性的廢液、廢物，占所有核廢料的99%，后者則是指從核電站反應堆芯中出來的燃燒后的核燃料，因為其具有高度放射性，俗稱為高放廢料?！　〉头派湫詮U物可以在燃料循環(huán)的各個階段產(chǎn)生，例如開采時產(chǎn)生的尾礦以及反應堆運行期的維修工作所產(chǎn)生的廢物。在核電站產(chǎn)生的低放射性廢物包括核電站維修過程中受輻射污染的工具、廢紙以及防護性衣物。低放射性廢物的放射性也有差異，某些低放射性廢物的放射性并不高于花崗巖等天然物質?！　≈蟹派湫詮U物包括后處理及反應堆日常運行過程中所產(chǎn)生的廢物。它具有一定的放射性，因此需要在儲存和搬運過程中進行屏蔽和隔離。核電站的中放

4、射性廢物主要是凈化和冷卻水過程中所產(chǎn)生的漿液和樹脂。其實，中放射性廢物中大部份是用于封存放射性廢物的混凝土屏蔽物料?！　「叻派湫詮U物是將乏燃料進行后處理所產(chǎn)生的廢物。它含有U-235在裂變后所產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物，以及少量在衰變過程中形成的長期高放射性產(chǎn)物。在衰變過程中，鈾238、钚239及其衰變產(chǎn)物吸收了反應堆中核裂變所產(chǎn)生的中子，而變成其他放射性元素。這些廢物具有高度放射性。從乏燃料中提取之后，它通常需要冷卻20至50年。這些廢物的產(chǎn)量不多，現(xiàn)暫存在專用設施之內。現(xiàn)行的技術能夠將這些物料與玻璃混和后固化，并封存在玻璃之內。封存后的固化廢物可以

5、儲存在穩(wěn)定的地質層之內，接受數(shù)千年的隔離。這些廢物的放射性會隨著時間降低，并在數(shù)千年后降至天然的水平?！　《?、核廢料的處理　　　　目前，對核廢料的處理，國際上通常采用海洋和陸地兩種方法。一般是先經(jīng)過冷卻、干式儲存，然后再將裝有核廢料的金屬罐投入選定海域4000米以下的海底，或深埋于建在地下厚厚巖石層里的核廢料處理庫中。為了保證核廢料得到安全處理，各國在投放時都要接受國際監(jiān)督?！　≈械头派湫院藦U料危害較低，國際上通行的做法是在地面挖深約10—20米的壕溝，然后建好各種防輻射工程屏障，將密封好的核廢料罐放入其中并掩埋，相對于地下水的運動，放射性

6、廢物的遷移速度慢得多，以至于有些放射性核素在到達生物圈以前，已經(jīng)衰變到可接受的限值以下，變成對人體無害的物質。這種方法經(jīng)過幾十年的發(fā)展，技術已經(jīng)十分成熟，安全性也有保障。　　高放廢料對人體危害極大，其中一種被稱為钚的元素，只需10毫克就能致人斃命。這些高放射性元素的半衰期長達數(shù)萬年到十萬年不等，如果不能妥善處置將會給當?shù)丨h(huán)境帶來毀滅性影響。生態(tài)學家康芒納指出，一般認為，钚239是核時代眾多核材料中最危險的放射性物質，它放射一種特殊的射線——由氦核組成的阿爾法粒子，它非常結實，穿透活組織內相當短的距離即為其所阻停，因其能量釋放距離短，作用高度

7、集中，故對細胞組織損害嚴重。我們知道，到目前為止還沒有任何辦法被證明可以安全地處置這種核廢料。　　三、核廢料處理新技術　　經(jīng)過專家研究和論證，有下面幾種方法可進行核廢料的處理，但多數(shù)有利有弊，仍處于計劃和構想階段。【摘要】發(fā)展核電的重要前提是必須安全處置核動力反應堆產(chǎn)生的大量放射性廢物。本文指出核廢料危害的嚴重性，提出了安全處置核廢料的必要性，并對各國對核廢料處理的方法和新技術進行了梳理、總結和探討?！　　娟P鍵詞】核能；核廢料；新技術；安全處置　　自從2011年3月日本福島核電站發(fā)生泄漏事故后，核電的安全問題再次被擺到了全世界面前。不僅是核

8、電站自身的安全保障，在核燃料生產(chǎn)、加工和核反應堆運行過程中產(chǎn)生的放射性核廢料，也成為各國手中燙手的山芋?！　‰S著世界一次性能源的日益匱乏，多數(shù)國家已經(jīng)把發(fā)展核電作為一種替補能源。