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核廢料深層存儲計劃

發布時間: 2023-01-12 12:54:44

1. 核廢料也有輻射,如何處理才能降低它的危害

核能源可以說是現在各國都極為關注的一種能源,因為這種能源如果真的能廣泛應用,就可以解決能源缺乏的問題,但是在應用的過程中,存在著很多的難題,比如說這種能源再利用過程之中,肯定會產生一些廢料,如何才能夠安全的處理掉這些廢料,就成了很多科學家頭痛的問題,科學家針對這個問題已經提出了很多的處理方法,但是究竟哪一種方法更加安全靠譜一些呢?

不過現在各國雖然說核能源的開發比較熱門,但是對於建立這樣的處置庫很多的,政府還是不太積極的,主要是因為想要建設這樣的處置庫需要大量的資金,建造一個中低放射核廢料的處置庫,資金大概就需要兩億元。

除了建設中低輻射的處置庫之外,目前咱們國家已經計劃建設一座永久性的高放射物放置庫,而且它的壽命已經設置為1萬年,這個處置庫建設成功之後,將能夠儲存100年到200年之間所使用的各種核廢料,永久的被封存在這個處置庫裡面。

關於想要建造這個高放射物處置庫它的選址可以說是非常的重要,所以國家相關工作人員進要行大量的勘探,最好是選擇經濟落後和一些人煙相對稀少的地區,因此國家最終選定,甘肅敦煌北山的條件比較符合,這里的面積比較廣闊,而且都是隔壁,人也非常的少,除了沙礫和駱駝草之外基本上沒有任何的東西,也沒有什麼值得開採的礦產資源。

所以國際原子能機構相關工作人員在這里考察之後,確定這個地區將是世界上最理想的建造高放射物處置庫的地點。

當然也有人可能會想,為什麼不把這些核廢料送入太空中的其他星球,或者是直接投放到太陽上,這樣豈不是不會對地球產生任何威脅。這樣的想法科學家也已經提出,但是想要把核廢料送入宇宙中是要承擔很大的風險的,因為有可能還沒等火箭離開地球就可能遭遇發射失敗或者出現一些其他事故,那樣那些核輻射不就全都泄露出來了。當然在科技更發達的未來還是能實現的。

2. 中國是怎樣處理高放射性核廢料的

1、核廢料的特性
從技術層面來看,核廢料主要分為高放射性、中放射性、低放射性三類。高放射性核廢料主要包括核燃料在發電後產生的乏燃料及其處理物。中低放射性核廢料一般包括核電站的污染設備、檢測設備、運行時的水化系統、交換樹脂、廢水廢液和手套等勞保用品,佔到了所有核廢料的99%。中低放射性核廢料危害較低;高放射性核廢料則含有多種對人體危害極大的高放射性元素,例如只需10毫克鈈就能致人斃命,這些高放射性元素的半衰期長達數萬年到十萬年不等。因此各種核廢料處置方法是不一樣的。
核廢料所具有獨特性質,使其在處理中非常麻煩:
①放射性: 核廢料的放射性不能用一般的物理、化學和生物方法消除,只能靠放射性核素自身的衰變而減少。
②射線危害: 核廢料放出的射線通過物質時,發生電離和激發作用,對生物體會引起輻射損傷。
③熱能釋放: 核廢料中放射性核素通過衰變放出能量,當放射性核素含量較高時,釋放的熱能會導致核廢料的 溫度不斷上升,甚至使溶液自行沸騰,固體自行熔融。
2、世界難題
過去幾十年,如何處理核廢料一直是核工業面臨的一個懸而未解的難題。例如美國就已經在該問題上進行了長達20年的研究,並耗費了上百億美元的支出。美國在1987年首次提出了在內華達州山脈中的深層地址結構中存放核廢料的計劃,但時至今日,該計劃的實施仍然沒有任何的進展。對於有"萬年惡靈"之稱的高放射性核廢料,學界認為最為妥當的處置方法是地質深埋,但因其建造要求特殊、技術復雜,截至目前,在國際上並無一座成型的永久性放廢庫。
3、相關案例
美國:2013年3月22日,美國華盛頓州漢福德核禁區至少6個裝有核廢料的地下存儲罐發生放射性和有毒廢料泄漏。場區的177個儲罐裝有2億升高放射性核廢料,這些儲罐早已超過20年的使用期,其中不少先前發生過泄漏,估計共泄漏378萬升放射性液體。美國政府如今每年需要花費20億美元清理該場區,這個數字佔全美全部核清理預算總額的1/3。而要在該場區建設新的核廢料處理工廠,預計耗資將超過123億美元,至少到2019年才能投入使用。
前蘇聯:上世紀的冷戰期間,原蘇聯出於成本等因素考慮,將核武器工廠產生的高放廢料直接排入了附近的河流湖泊當中,造成了嚴重生態災難。位於著名的原子能城車里雅賓斯克旁邊的加臘蘇湖曾經是野生動物的樂園,如今卻因受到核廢料污染變成了一潭死水,據俄羅斯環保專家稱,該湖的生態環境在未來十幾萬年內都無法得到恢復。
1.送入太空 如果在太陽系游盪或向太陽墜落,核廢料便很難對地球上的環境造成破壞。然而,如何將核廢料送入太空還是一個難題。因為,使用火箭承載這種方式有時會遭遇發射的失敗事故。
2.深度鑽孔 深度鑽孔需要將作廢的核燃料棒包裹在密封的鋼結構中,而後埋入地下數英里深的地方。其優勢是可以在核反應堆就近地區進行鑽孔,縮短高放核廢料在處理前的運輸距離。
3.海床下儲存 海洋中大部分區域——海床都是由厚重的粘土構成,最適合吸收放射性衰變產物。然而,海床下儲存需要在水下鑽孔,有"墨西哥灣"漏油事故這一前車之鑒,貌似這種解決方案還要經受長時間的考驗才能付諸實施。此外,在海洋內處理核廢料的做法需要先修改國際協議。
4.埋入潛沒區 將核廢料埋入潛沒區(潛沒是指一個地板塊受力下降到另一板塊之下的過程)可以讓作廢的核燃料棒沿著地球構造板塊的"傳送帶"移動並最終進入地幔層。然而,埋入潛沒區這種處理方式也違背了一些國際條約。
5.冰凍處理 核廢料的溫度一般很高,將其裝入鎢球中投放到較為穩定的冰原上,鎢球會隨著周圍冰的融化向下移動,上方的融冰則又再次凝固。不過,冰原會發生移動,導致放射性物質會像冰山一樣在海洋中漂浮。
6.封入合成岩 將核廢料埋入地下需要考慮如何防止核廢料污染周圍的土壤和水。合成岩可以吸收清水反應堆和鈈核裂變產生的特定廢物。它們是一種陶瓷製品,能夠將核廢料封入晶格內,用以模擬在地質構造上較為穩定的礦石。
7.使用液壓籠 一旦滲入地下水,地下核廢料儲存設施將變得尤為危險。如果在核廢料周圍建造一個類似三維深溝的水籠,地下水便不會滲入放射性物質。未來的核廢料處理裝置應該做到防泄漏,而液壓籠的作用則是防止地下水污染的情況發生。
在過去30餘年的運行中,中國核工業系統積存了幾萬立方米的中、低放固體廢物,以及目前每年會產生約150噸高放廢料。另外,專家推測,中國核廢料存儲空間上的壓力會在2030年前後出現,那時,僅核電站產生的高放射核廢料,每年就將高達3200噸。
目前,中國已建有兩座中低放射核廢料處置庫,並准備再建兩座,但還沒有一座高放射處置庫。已建成兩座中低放射核廢料處置庫,分別位於甘肅玉門和廣東大亞灣附近的北龍。
中低放廢物處理:北龍處置場等
北龍處置場佔地近21公頃,設計總處置容量為8萬立方米,距大亞灣核電站5公里,距嶺澳核電站4公里,廣東及鄰近地區核電站產生的中低放固體廢物,都會被送往這里永久處置。自1991年勘探選址到2001年11月第一次暫存大亞灣核電站的廢舊核導向筒,共耗時10年。
作為一種較為簡單的民用核處理設施,北龍處置場在約13萬平方米的范圍內,設計了70個處置單元,可以處置8萬立方米的中低放廢物。每個處置單元就是一個17米×17米×7米的立方體屏蔽箱,由鋼筋混泥土澆築而成。當一個處置單元內充滿廢物貨包之後,水泥漿將填充廢物包之間的間隙,以求固定廢物包,同時也起到增強屏蔽的作用。隨後處置單元會被鋼筋混凝土封頂。即使發生地震,它也是一個完整的水泥塊,不會輕易破裂。
西北處置廠位於地表之下,距離地表有10-20米;北龍處置場建於地表之上,形成一個方盒子樣子的封閉處。這個封閉處土埋之後形成山包,上面將種上植被,進行綠化。這兩個中低放處置場,附近還要設置幾十平方公里的安全屏障。
一個中低放處置場,一般需要與外界300-500年的隔離期。

高放廢物處理:戈壁深處的"北山一號"
無論是北龍處置場或是西北處置場,都只能收貯核電站內產生的"軟廢物"。
2005年上半年,國防科工委專門開了一個處置高放射物質研討會,著手進行中長期核廢料處置規劃,最後確定:中國將建設一座永久性高放射物質處置庫,設計壽命10000年,容量要能儲存100至200年間全中國產生的核廢料,在滿了之後就永久地封掉。即至少100年之後,大陸才會出現第二座永久性高放物處置庫。根據中國核電發展規劃,我國大約會在2015年至2020年左右,確定永久性高放射核廢料處置庫的庫址。
為避免對環境造成不良影響,高放射性核廢料必須經過嚴格的處理過程。這些核廢料首先要被製成玻璃化的固體,然後被裝入可屏蔽輻射的金屬罐中,最後將這些金屬罐放入位於地下500-1000米的處置庫內。由於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。
甘肅敦煌北山是一直以來傳聞中的大陸首座地下核廢料處置庫,代號"北山一號"。不過它的准確名稱是"高放廢物地質處置庫甘肅北山預選區"。這里位於敦煌莫高窟東南約25公里,是一片與海南省面積相當的戈壁灘,人煙非常稀少,整個地區人口不到1.2萬人,可以說除了沙礫和枯黃的駱駝草以外,寂寞得連回聲都沒有。北山經濟發展較為落後,周圍沒有什麼礦產資源,建設核廢料庫對經濟發展影響較小。這里氣候條件也很理想,全年降雨量只有70毫米,而蒸發量卻達3000毫米,因此地下水位很低,也就減少了放射性元素隨地下水擴散的危險。北山還擁有便利的交通運輸條件,庫址距離鐵路只有七八十公里。此外北山的地質條件非常優越,這里地處地殼運動穩定區,庫址所在地有著完整的花崗岩體,而花崗岩是對付輻射的最好的'防護服'。國際原子能機構的專家們在北山進行考察之後稱,北山是世界上最理想的核廢料庫址之一。

高放核廢料處置場建設迫在眉睫
由於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裡。如果我們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,但由於技術難度過高,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並使核電站業主狀告美國能源部。
我國的高放射性核廢料處置庫計劃在2030-2040年建成,可以說已經相當緊迫。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962億美元。根據中國核電未來規模,中國高放射性核廢料處置庫將耗資數百億人民幣,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永遠地禁錮在地下深處。

3. 中國是怎樣處理高放射性核廢料的

2005年上半年,國防科工委專門開了一個處置高放射物質研討會,著手進行中長期核廢料處置規劃,最後確定:中國將建設一座永久性高放射物質處置庫,設計壽命10000年,容量要能儲存100至200年間全中國產生的核廢料,在滿了之後就永久地封掉。即至少100年之後,大陸才會出現第二座永久性高放物處置庫。根據中國核電發展規劃,我國大約會在2015年至2020年左右,確定永久性高放射核廢料處置庫的庫址。
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裡。
我國的高放射性核廢料處置庫計劃在2030-2040年建成。
所以初步判斷高放廢料是會被永遠深埋在地底,但具體地址還未定

4. 中國核電站這么多如何處理核廢料

核廢料主要分短半衰期的 中等半衰期的和長半衰期的 對於短半衰期的先貯存衰變 達到排放標准後直接排放 中等半衰期和長半衰的核廢料現在是先在核電站貯存 之後運到西北的核廢料處理廠處理 從堆內取出來的乏燃料先在核電站的乏燃料水池保存很長時間 長的可能到10年 使其中各短半衰期核素衰變 並保持冷卻 因為原子核衰變時放出大量熱 之後被遇到西北的核廢料場處理 目前的辦法都是暫時存儲 長遠的解決辦法是建永久的核廢料庫和發展快中子增值堆 永久的核廢料庫可以保證核廢料安全保存上萬年 中國計劃在甘肅建一個核廢料永久貯存庫 但什麼時候能建成不清楚 而快中子堆可以「燒掉」這些乏燃料中的長半衰期核素 使那些原本不能使用的可利用

5. 核廢料是什麼,應該如何處理核廢料

核能-這個詞大家都不會陌生,因為這項技術是體現了一個國家經濟、工業和科技的綜合實力水平的最直接的證明,但是很多人卻不知道核能產生的核廢料的處理方式是怎樣的?那麼,就由小編給大家科普一下:

應該如何正確處理核廢料呢?

1、將這類物質送出地球,太空則是最好的選擇;

2、埋在海底,利用水泥固化法將核廢料儲存在鋼筒內,待核廢料的放射性最低時將其拋進海底的數千公尺海溝中,永久的埋起來;

3、封入合成岩,因為這樣岩可以吸收清水反應堆和鈈核裂變所產生的廢物;

4、玻璃固化法,玻璃固化法是將廢料混入玻璃材料中作成一固化之產物;

5、儲存法,放在專門存儲這類物質的地方,存放,待放射性完全消失,則可按一般垃圾處理;

6. 核廢料非常的污染環境,核廢料儲存一般在地下多少米呢

幾十年來,世界各國對高放射性核廢料處理技術進行了廣泛的研究,經過對各種方法評估比較後,深地質處置法成為最佳選擇,即將高放射性核廢料保存在深入地下幾百米處的特殊處置庫內。由於核廢料的高度危險性,一旦處置庫選址不當,將造成無法挽回的損失。因此核廢料處置庫選址必須非常慎重,需要綜合考慮整個國家的經濟發展布局、人口分布、交通設施、候選地的地質、水文和氣候條件等因素。王駒博士告訴記者,一般來說,世界各國的核廢料處置庫都建在經濟落後、人煙稀少的地區。

7. 核廢料的深埋指的是多少米

中低放射性核廢料危害較低,國際上通行的做法是在地面開挖深約10—20米的壕溝,然後建好各種防輻射工程屏障,將密封好的核廢料罐放入其中並掩埋.
高放廢料則含有多種對人體危害極大的高放射性元素,其中一種被稱為鈈的元素,只需10毫克就能致人斃命。國家處理不一樣,英國計劃:地下5000米美國:安全確保25萬年,中國屬於機密

8. 核廢料怎麼處理

核廢料首先要被製成玻璃化的固體,然後被裝入可屏蔽輻射的金屬罐中,最後人們將這些金屬罐放入位於地下500—1000米的處置庫內。由於核廢料的半衰 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,這些鈾礦床並不會對地表環境造成什麼影響。

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(如鈈-239)在自然放置上千年後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並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),所以相對於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於衰變急劇,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。

對於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、葯代動力學性質

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葯物治療,該葯物本身也是致癌物),可能導致該生物體患上癌症。

經計算,5希沃特的輻射劑量對於人類已是致命。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。

由於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於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葯物動力學性質(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、並以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),由於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:網路-核廢料

9. 核廢料處理是各個核能發電國家的一大問題,日本是如何做的

日本不顧國際社會的譴責,甚至像海水中排放核廢料。這也引發了周邊海域的核污染問題。然而一般像解決核廢料這種事情都是採用在無人區域進行深層次掩埋。然而由於日本它並不是一個無人區非常多的國家,而且它的土地面積非常的狹小,所以像海洋排放核廢料是最方便的方式,但是這也給周邊國家的海洋安全造成了很大的隱患。

當然日本的核電站設施在福島核電站泄漏以前可以說是非常安全的,但是由於大地震的緣故,使得福島核電站泄漏也引起了國際社會的強烈關注,在日本這樣一個多地震多海嘯的國家,是否應該建立這么多的核電站設施,是一個非常值得思考的問題。

10. 核電站的核廢料都是怎麼處理的處理不好會有什麼危害

地球是我們人類賴以生存的家園,在這顆星球上,不管是低等動物,還是高智慧的人類都離不開資源的需求。只不過動物的需求相對較簡單,而人類由於形成了文明,所以更注重能源的需求。為了減小大氣的污染,近年來核電、水電、太陽能、風電等新型清潔能源得到了飛速發展,其中核電是爭議比較大的能源。而如何處理掉這些廢料,就成了很多科學家頭疼的問題。

由於該地區沒有地震、沒有海嘯、基本沒有自然災害,回填之後也完全不需要人力管理,這個核廢料處置庫的設計壽命10萬年。世界上其他國家,包括我國也都在建設永久性核廢料處置庫。這樣處理之後的核廢料,唯一需要擔心的就是人類的好奇心。即使這些核廢料在地底10萬年也不會泄露,但是如果這些設施被不知道多少年後的人類發現了,好奇心會讓他們想要打開它,這也是很自然的事情。就像金字塔是設計給古埃及法老們永久休息之地。但是我們打開了它們,因為我們很好奇。而打開核廢料處置庫,將釋放輻射到未來的文明中。我們該如何警示這些幾千年甚至幾萬年後的文明,讓他們知道好奇心會害死貓呢?什麼時候我們才能真正安全的處理核廢料問題,而不僅僅是將它們掩埋留給子孫去解決呢?