核廢料怎么處理?
核廢料首先要被制成玻璃化的固體,然后被裝入可屏蔽輻射的金屬罐中,最后人們將這些金屬罐放入位于地下500—1000米的處置庫內。由于核廢料的半衰 期從數萬年到10萬年不等,在選擇處置庫時必須確保其地質條件能夠保障處置庫至少能在10萬年內安全。
與對比鈾礦對比,為核電站提供核燃料的鈾礦礦藏一般都蘊藏在斷層較多、地質條件不穩定的地區,但是只要我們不開采它們,這些鈾礦床并不會對地表環境造成什么影響。
基本性質
放射性廢料都含有放射性同位素——一類因原子核的不穩定而容易發生衰變的元素,它們以不同形式、不同強弱進行持續時間長短不同的衰變。衰變中產生的電離輻射不論對人類生命健康還是對自然環境都會造成一定傷害。
一、物理性質
放射性廢料中的所有放射性同位素都有各自的半衰期(使自身的一半衰變為其他物質所需要的時間),最終放射性廢料會衰變成完全不具放射性的物質。
某些乏燃料中的放射性元素(如钚-239)在自然放置上千年后對人類及其他生命仍然有害,另外,甚至還存在上百萬年都不能衰變完全的同位素。
因此,這些廢料必須被封存幾個世紀并與自然環境隔離更長時間。某些元素具有較短的半衰期(如碘-131的半衰期約為8天),所以相對于其他放射性元素而言,它們造成的危害較小,不過它們在衰變初期由于衰變急劇,其實更加活躍、危險。
右側的兩張表給出了幾種主要的放射性同位素的資料,包含它們各自的半衰期和它們作為鈾-235的裂變產物的裂變產物產量。
一種同位素衰變得越快,它的放射性越強。某種純的放射性物質的危險程度是由它衰變產生的輻射種類與能量等重要因素界定的,而這種物質的活潑性、擴散入環境及被生物吸收的難易程度則由它的化學性質決定。
對于許多不能很快衰變至較穩定的狀態,而是繼續產生放射性衰變產物或引起衰變鏈的放射性同位素,它們和自身的衰變產物的性質和影響更加復雜。
二、藥代動力學性質
暴露在高強度的放射性廢料的輻射中可能會導致嚴重損傷,甚至死亡。對成熟的動物進行輻照或其他能導致變異的處理(如化學療法中的細胞毒類腫瘤藥物治療,該藥物本身也是致癌物),可能導致該生物體患上癌癥。
經計算,5希沃特的輻射劑量對于人類已是致命。另外,一劑0.1希沃特的輻射令人死亡的概率是8‰,該概率隨單劑劑量每增加0.1希沃特增加一倍。電離輻射可能導致染色體片段的缺失。
如果一個發育中的有機體(如未出生的嬰兒)接受了輻射,可能會導致先天性畸形等先天性疾病,不過這些缺陷卻不會出現在同樣接受了輻照形成的配子或由配子聚變形成的細胞中。
由于人們對輻射誘變的機理尚不明確、不能以人類意志控制人工誘變的結果,所以由輻射導致的突變對人類的影響仍是不定向的(即不能預期它對人類的影響是利是弊)。
暴露在放射性同位素的輻射中的危險性取決于該放射性同位素的衰變形式及該放射性同位素所屬元素的藥物動力學性質(即該元素的代謝方式與代謝速度)。
例如,雖然碘-131是一種短壽命、并以β、γ兩種形式衰變的放射性同位素,但它卻因為會在甲狀腺中聚集而對生命體造成比一般以水溶性化合物形式存在的銫-137更大的傷害(能溶解在水中的物質更易隨尿液排出)。
同樣的,主要以α衰變的錒系元素(如鐳、鈾等),由于它們一般具有較長的生理學半衰期與較高的線性能量轉移值,所以也被認為對生命體有較大危害。因為在上述幾個方面的不同,放射性同位素能造成的生理學損傷較難簡單判斷。
以上內容參考:百度百科-核廢料
核廢料怎么處理?
處理標準
核廢料處置庫是否會對當地環境造成影響時,王駒博士信心十足地表示處置庫絕不會對當地造成不良影響。高放射性核廢料的處理過程如下。
這些核廢料首先要被制成玻璃化的固體,然后被裝入可屏蔽輻射的金屬罐中,最后人們將這些金屬罐放入位于地下500—1000米的處置庫內。由于核廢料的半衰 期從數萬年到10萬年不等,在選擇處置庫時必須確保其地質條件能夠保障處置庫至少能在10萬年內安全。
與對比鈾礦對比,為核電站提供核燃料的鈾礦礦藏一般都蘊藏在斷層較多、地質條件不穩定的地區,但是只要我們不開采它們,這些鈾礦床并不會對地表環境造成什么影響。
我們的核廢料處置庫建設在一個沒有地質斷層,地殼運動穩定的地方,深度比鈾礦床要深很多,周圍又設 有防護輻射的工程屏障,使其與外部環境相隔離。既然與地表隔離條件不好的鈾礦床都不會對地表環境造成什么影響,那么我們專門建設的核廢料處置庫必然比天然的鈾礦床更加安全。
運輸問題
由于建設在東南沿海的核電站與位于西北的核廢料處置庫之間相隔數千公里,核廢料的運輸過程需耗時一周左右,沿途還要經過許多人口稠密的地區,中國核廢料主要通過陸路運輸,長途使用火車運輸,短途使用汽車運輸,這也是世界各國核廢料運輸的主要方式。
這種運輸方式經過幾十年發展,技術上已經很成熟,從其他國家的經驗看,這種方式有著長期的安全記錄。中國在核廢料的運輸方面也有一套嚴格的運輸程序和保障體系。
核廢料將被裝入特殊的罐狀運輸容器,這種容器可以有效屏蔽輻射,運輸核廢料的火車車廂和汽車也必須經過特殊改裝。其次,在選擇運輸路線時,有關部門將對沿途的道路、橋梁和沿線的地形、環境等因素進行詳細分析比較,選擇出最安全的線路。
在運送過程中,武警部隊將對運輸核廢料的車隊進行全程武裝押運,車隊還配備有專門的導引車、保衛車以及其他一些保障車輛。先進的設備可以確保前后方通訊順暢,有關部門還將通過衛星全程監控運輸車隊,隨時掌握車隊位置。
車隊啟程前還要通知沿途各地公安、交通部門做好各項配合工作,所有這些措施將保證核廢料的運輸過程萬無一失。
相關問題
在核廢料處置庫建成之前,所有的高放射性核廢料只能暫存在核電站的硼水池中。如果不能及時建成核廢料處置庫,中國核工業將面臨著核廢料無處存放的境地。
在這方面,美國曾有過慘痛的教訓。美國原計劃在1998年建成高放射性核廢料處置庫,但由于技術難度過高,盡管美國政府投入了大量財力、人力進行研究,最終還是不得不將建成時間延長至2010年。這一結果直接導致了美國40多個核電站儲存核廢料的水池全部爆滿,造成了巨大經濟損失并使核電站業主狀告美國能源部。
我國計劃在2030—2040年完成處置庫的建設,可以說時間已經相當緊迫。同時 ,高放射性核廢料處置庫又是一項耗資巨大的工程,以美國為例,其尤卡山核廢料處置庫工程預算達437億美元,北歐國家瑞典為了建設核廢料處置庫也花費了200多 億人民幣。
根據中國核電未來規模,王駒博士估計中國高放射性核廢料處置庫將耗資數百億人民幣。由于建設成本過于昂貴,我們只能建設一個核廢料處置庫,但是中國核廢料處置庫的容量足以容納中國核工業未來產生的所有高放射性核廢料。我們的處置庫將把核廢料這個‘惡魔’永遠地禁錮在地下深處。
擴展資料:
基本性質
放射性廢料都含有放射性同位素——一類因原子核的不穩定而容易發生衰變的元素,它們以不同形式、不同強弱進行持續時間長短不同的衰變。衰變中產生的電離輻射不論對人類生命健康還是對自然環境都會造成一定傷害。
一、物理性質
放射性廢料中的所有放射性同位素都有各自的半衰期(使自身的一半衰變為其他物質所需要的時間),最終放射性廢料會衰變成完全不具放射性的物質。
某些乏燃料中的放射性元素(如钚-239)在自然放置上千年后對人類及其他生命仍然有害,另外,甚至還存在上百萬年都不能衰變完全的同位素。
因此,這些廢料必須被封存幾個世紀并與自然環境隔離更長時間。某些元素具有較短的半衰期(如碘-131的半衰期約為8天),所以相對于其他放射性元素而言,它們造成的危害較小,不過它們在衰變初期由于衰變急劇,其實更加活躍、危險。
右側的兩張表給出了幾種主要的放射性同位素的資料,包含它們各自的半衰期和它們作為鈾-235的裂變產物的裂變產物產量。
一種同位素衰變得越快,它的放射性越強。某種純的放射性物質的危險程度是由它衰變產生的輻射種類與能量等重要因素界定的,而這種物質的活潑性、擴散入環境及被生物吸收的難易程度則由它的化學性質決定。
對于許多不能很快衰變至較穩定的狀態,而是繼續產生放射性衰變產物或引起衰變鏈的放射性同位素,它們和自身的衰變產物的性質和影響更加復雜。
二、藥代動力學性質
暴露在高強度的放射性廢料的輻射中可能會導致嚴重損傷,甚至死亡。對成熟的動物進行輻照或其他能導致變異的處理(如化學療法中的細胞毒類腫瘤藥物治療,該藥物本身也是致癌物),可能導致該生物體患上癌癥。
經計算,5希沃特的輻射劑量對于人類已是致命。另外,一劑0.1希沃特的輻射令人死亡的概率是8‰,該概率隨單劑劑量每增加0.1希沃特增加一倍。電離輻射可能導致染色體片段的缺失。
如果一個發育中的有機體(如未出生的嬰兒)接受了輻射,可能會導致先天性畸形等先天性疾病,不過這些缺陷卻不會出現在同樣接受了輻照形成的配子或由配子聚變形成的細胞中。
由于人們對輻射誘變的機理尚不明確、不能以人類意志控制人工誘變的結果,所以由輻射導致的突變對人類的影響仍是不定向的(即不能預期它對人類的影響是利是弊)。
暴露在放射性同位素的輻射中的危險性取決于該放射性同位素的衰變形式及該放射性同位素所屬元素的藥物動力學性質(即該元素的代謝方式與代謝速度)。
例如,雖然碘-131是一種短壽命、并以β、γ兩種形式衰變的放射性同位素,但它卻因為會在甲狀腺中聚集而對生命體造成比一般以水溶性化合物形式存在的銫-137更大的傷害(能溶解在水中的物質更易隨尿液排出)。
同樣的,主要以α衰變的錒系元素(如鐳、鈾等),由于它們一般具有較長的生理學半衰期與較高的線性能量轉移值,所以也被認為對生命體有較大危害。因為在上述幾個方面的不同,放射性同位素能造成的生理學損傷較難簡單判斷。
參考資料:百度百科-核廢料
核廢料怎樣處理?
國際上對高放射核廢料有兩種處理方式,一種是直接把乏燃料當核廢料,經過處理裝在大罐子里直接埋到很深的地層下,像美國、俄羅斯、加拿大、澳大利亞等幅員遼闊的國家目前都是這樣做的。還有一種是將裝有核廢料的金屬罐投入選定海域4000米以下的海底。
核電站用完的核廢料最后都去哪了,會威脅人類安全嗎?
廣義上的核廢料是指從鈾礦石分揀提煉一直到核燃料整個生產過程中所產生的沒有利用價值放射性廢料。也可以特指核反應堆用過的、提取回收Pu239等有回收價值的易裂變元素之后的乏燃料。
核電站運行過程中產生的核廢料按照放射性大小和物理形態可以分為:低放氣體廢物、低放液體廢物、中放液體廢物、低、中、高放固體核廢料。
合肥料的處理辦法一般是稀釋排放,濃縮處理和回收利用,以前曾經把核廢料密封好扔到深海里,但是這個需要非常麻煩嚴格的系列處理,所以在成本上并不占優勢,而且現在牽扯到一個公共環境領域,所以被禁止了,據說有的單位現在是被封在深山山洞里。
如果密封的好,處理得當,是不會對人類有威脅的,但是難免就會有一些泄露呀,處置不當呀,隨著時間的推移,這種核廢料的放射性慢慢變小,威脅也越來越小,有資料說讓這種方式性消失后就會被當作一般的廢料處理掉 。
核廢料一般是指反應對用過的乏燃料但是還是具有放射性,這種方式性只能靠它本身的核素慢慢變少,靠一般的化學,物理,生物等方法,是沒有辦法減少他的放射性的。
估計有人會說“核廢料可以給哥斯拉吃” ,當然這純屬玩笑,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大到不可思議的能量,經過多年的研究,人類終于可以運用部分核能了。
核燃料的能量密度是傳統燃料的幾百萬倍之多,同時又兼具清潔、高效、低廉等優點,所以目前大量國家都在搞核能發電。
那么問題來了,人類在享受核能紅利的同時,卻無法忽視核廢料的處理問題,而核廢料又跟其他傳統廢料不同,稍有不慎,人類文明都將受到嚴重影響,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,我國合計產生約600噸核廢料。
2020年,我國合計產生約1500噸核廢料。
相比于日本對于核廢料的處理方式,我國又是如何處理核廢料的呢?
核廢料為什么要經過專業處理,隨便排放不行嗎?目前壓水反應堆是主流,其原理就是利用核反應產生的巨大能量,使得核能轉變為熱能,熱能將水變成水蒸氣,水蒸氣再通過汽輪機轉化為機械能,機械能最終轉化為電能。
雖然整個過程是安全無害的,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,這些核廢料會產生電離輻射,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制的排放在大自然中,大氣、土壤、水等組成世界的基礎物質都將受到污染,接著就是各種生物, 而核廢料的半衰期短則幾百年,長則數十萬年。
以我國2015年產生的150公斤高輻射核廢料來舉例,假如不經過處理,160公斤高輻射核廢料的放射性會持續幾十萬年,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過處理排放,必然會破壞自然生態環境,到時候人類文明也會受到沖擊。
此外,目前人類 科技 對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,只是以目前的 科技 水平無法利用罷了。
但假以時日,隨著 科技 的發展,人類在充分掌握核能技術后,可以對核廢料進行二次加工,所以規范化集中處理核廢料,不僅是為了保護環境,也是為了將來能更好的重復利用。
核廢料有幾種處理方式?核廢料以放射性來分級,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,在處理前還會進行稀釋、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,因為海床底部的泥土相比于陸地,更容易吸收放射性物質,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,都是先經過處理,接著再安置于指定地點。
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級別, 這些放射性元素的半衰期需要數萬年到數十萬年不等 ,倘若某個核能大國沒處理好高放核廢料,除了危害本國之外,還會對地球造成巨大影響!
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,主要還是看國家領土大小,因為陸地掩埋核廢料的場所,需要滿足一定條件,不是哪里挖個坑就行的。
高放核廢料必須要考慮到地下水擴散的風險,所以處理地的選址必須考慮到氣候、人口、經濟等因素。
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,經濟落后且資源貧乏,整體經濟價值較低。
北山全年降雨量約70毫米,但蒸發量高達3000毫米,幾乎沒有放射性元素隨地下水擴散的危險。
而且北山的地質穩定性很高,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.運往太空
確實有人提出過 “把核廢料扔到太空” 的想法,但只要仔細一想,就覺得不切實際。
通過上文得知,一般要認真處理的就是高放核廢料, 而目前以人類的 科技 水平而言,還做不到發射火箭100%的成功率。
可能有人說,中俄美這類強國發射火箭完全不是問題的,那在此就假設強國的火箭發射成功率為100%,然而現實情況是,地球上并非只有這些國家,如果強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跟著效仿,萬一他們發射失敗怎么辦?
到時候高放核廢料就會四溢,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出現差錯,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為50.12萬美元/噸,如果采用太空發射方案,其成本要高達500萬美元/噸,通過數值就知道,太空發射方案不劃算。
2.放在南北極冰川之下
也有科學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,因為核廢料具有熱量,所以金屬容器會慢慢下沉,接著冰面又會重新凍結,最后金屬容易沉到冰底,這樣就達到了“與世隔絕”的目的。
初看之下沒什么問題,但仔細看看,卻又存在較大風險。
還記得我國北山核廢料處理地嗎?
除了干旱之外,北山的地質條件非常穩定,而南北極的冰川存在移動的可能性,如果核廢料漂移兩極,地球無疑會面臨“核危機”,畢竟還是那句話, 高放核廢料的半衰期高達幾萬至幾十萬年。
結語雖然中低放核廢料的危害遠低于高放核廢料,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,魚類必然會受到影響,用不著多久,部分魚類又出現在人類的餐桌上,你說怎么辦?
——END——
你覺得呢?
核電站的廢料是怎樣處理的?
利用核反應堆發電是清潔、高效的能源獲得方式。然而,反應堆排出的核廢料有一定的放射性,會危害人類的健康,所以就必須妥善地處理核電站產生的核廢料。
目前,全世界的核廢料已積累了大約100萬立方米,科學家們反復論證,設想出了一些妥善處理的方法。一種方法是,我們可以把核廢料埋入地下。首先用滲透性小并且耐輻射的材料做成的箱子把核廢料裝起來,再放入用耐腐蝕的不銹鋼做成的箱子里面,然后埋入巖層之下深600米的地方,再用有較好吸附力的巖土加以填實。
另一種方法是把核廢料埋入海底,即在海底打一口豎井,把裝有核廢料的合金箱子裝在井里,然后再用混凝土密封起來。
還有一種方法是把核廢料用火箭發射到太空去。由于發射高度達3000千米,因此核廢料就會離開地球,從而不再危及人類的健康。
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