中国的核废料最终存放到哪里?

上一篇谈到了中国核电站的分布和建设情况,大家比较关心的是核电发展带来的问题:一是安全问题,二是核废料如何处理的问题。核电站的安全问题是可以通过技术进步得到很好解决的,这个大家要相信。但核废料的处理问题却是一个科学大难题。

核废料是核物质在核反应堆(原子炉)内燃烧后余留下来的核灰烬,具有极强烈的放射性,而且其半衰期长达数千年、数万年甚至几十万年。也就是说,在几十万年后,这些核废料还能伤害人类和环境。所以如何安全、永久地处理核废料是科学家们一个重大的课题。

通常所说的核废料包括中低放射性核废料和高放射性核废料两类,前者主要指 核电站在发电过程中产生的具有放射性的废液、废物,占到了所有核废料的99%, 后者则是指从核电站反应堆芯中换出来的燃烧后的核燃料,因为其具有高度放射性 ,俗称为高放废料。

中低放射性核废料危害较低,国际上通行的做法是在地面开挖深约10—20米的壕沟,然后建好各种防辐射工程屏障,将密封好的核废料罐放入其中并掩埋,一段 时间后,这些废料中的放射性物质就会衰变成对人体无害的物质。

高放废料则含有多种对人体危害极大的高放射性元素。这些高放射性元素的半衰期长达数万年到十万年不等,如果不能妥善处置将会给当地环境带来毁灭性影响。国际上通常采用海洋和陆地两种方法处理核废料。一般是先经过冷却、干式储存,然后再将装有核废料的金属罐投入选定海域4000米以下的海底,或深埋于建在地下厚厚岩石层里的核废料处置库中。

目前世界上公认的最安全可行的方法就是深地质处置方法,即将高放废料保存在地下深处的特殊仓库中永久保存。

那么中国的核废料处置库最终将建在哪里呢?位于中国西北部有一个地区,这个地区叫北山,人烟非常稀少,整个地区人口不 到1.2万人,可以说除了沙砾和枯黄的骆驼草以外,寂寞得连回声都没有。北山经济发展很落后,周围也没有什么矿产资源,建设核废料库对经济发展影响较小。这里气候条件也很理想,全年降雨量只有70毫米,而蒸发量却达3000毫米,因此地下水位很低,也就减少了放射性元素随地下水扩散的危险。北山还拥有便利的交通运输条件,库址距离铁路也就七八十公里。此外北山的地质条件非常优越,这里地处地壳运动稳定区,库址所在地有着完整的花岗岩体,而花岗岩是对付辐射的最好的 ‘防护服’。国际原子能机构的专家们在北山进行考察之后称,北山是世界上最理想的核废料库址之一。

科学家们设想的未来核废料处理办法:

  1. 送入太空 如果在太阳系游荡或向太阳坠落,核废料便很难对地球上的环境造成破坏。

  2. 深度钻孔 深度钻孔需要将作废的核燃料棒包裹在密封的钢结构中,而后埋入地下数英里深的地方。

  3. 海床下储存 海洋中大部分区域——海床都是由厚重的粘土构成,最适合吸收放射性衰变产物。

  4. 埋入潜没区 将核废料埋入潜没区(潜没是指一个地板块受力下降到另一板块之下的过程)可以让作废的核燃料棒沿着地球构造板块的”传送带”移动并最终进入地幔层。

  5. 冰冻处理 核废料的温度一般很高,将其装入钨球中投放到较为稳定的冰原上,钨球会随着周围冰的融化向下移动,上方的融冰则又再次凝固。

  6. 封入合成岩 ,合成岩可以吸收清水反应堆和钚核裂变产生的特定废物。它们是一种陶瓷制品,能够将核废料封入晶格内,用以模拟在地质构造上较为稳定的矿石。

  7. 使用液压笼 一旦渗入地下水,地下核废料储存设施将变得尤为危险。如果在核废料周围建造一个类似三维深沟的水笼,地下水便不会渗入放射性物质。

    这些方法都存在这样或那样的问题,并不能马上投入使用。你有什么样的好办法呢,不妨说出来,这可是全人类共同面临的问题。

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