1. 核废料也有辐射,如何处理才能降低它的危害
核能源可以说是现在各国都极为关注的一种能源,因为这种能源如果真的能广泛应用,就可以解决能源缺乏的问题,但是在应用的过程中,存在着很多的难题,比如说这种能源再利用过程之中,肯定会产生一些废料,如何才能够安全的处理掉这些废料,就成了很多科学家头痛的问题,科学家针对这个问题已经提出了很多的处理方法,但是究竟哪一种方法更加安全靠谱一些呢?
不过现在各国虽然说核能源的开发比较热门,但是对于建立这样的处置库很多的,政府还是不太积极的,主要是因为想要建设这样的处置库需要大量的资金,建造一个中低放射核废料的处置库,资金大概就需要两亿元。
除了建设中低辐射的处置库之外,目前咱们国家已经计划建设一座永久性的高放射物放置库,而且它的寿命已经设置为1万年,这个处置库建设成功之后,将能够储存100年到200年之间所使用的各种核废料,永久的被封存在这个处置库里面。
关于想要建造这个高放射物处置库它的选址可以说是非常的重要,所以国家相关工作人员进要行大量的勘探,最好是选择经济落后和一些人烟相对稀少的地区,因此国家最终选定,甘肃敦煌北山的条件比较符合,这里的面积比较广阔,而且都是隔壁,人也非常的少,除了沙砾和骆驼草之外基本上没有任何的东西,也没有什么值得开采的矿产资源。
所以国际原子能机构相关工作人员在这里考察之后,确定这个地区将是世界上最理想的建造高放射物处置库的地点。
当然也有人可能会想,为什么不把这些核废料送入太空中的其他星球,或者是直接投放到太阳上,这样岂不是不会对地球产生任何威胁。这样的想法科学家也已经提出,但是想要把核废料送入宇宙中是要承担很大的风险的,因为有可能还没等火箭离开地球就可能遭遇发射失败或者出现一些其他事故,那样那些核辐射不就全都泄露出来了。当然在科技更发达的未来还是能实现的。
2. 中国是怎样处理高放射性核废料的
1、核废料的特性
从技术层面来看,核废料主要分为高放射性、中放射性、低放射性三类。高放射性核废料主要包括核燃料在发电后产生的乏燃料及其处理物。中低放射性核废料一般包括核电站的污染设备、检测设备、运行时的水化系统、交换树脂、废水废液和手套等劳保用品,占到了所有核废料的99%。中低放射性核废料危害较低;高放射性核废料则含有多种对人体危害极大的高放射性元素,例如只需10毫克钚就能致人毙命,这些高放射性元素的半衰期长达数万年到十万年不等。因此各种核废料处置方法是不一样的。
核废料所具有独特性质,使其在处理中非常麻烦:
①放射性: 核废料的放射性不能用一般的物理、化学和生物方法消除,只能靠放射性核素自身的衰变而减少。
②射线危害: 核废料放出的射线通过物质时,发生电离和激发作用,对生物体会引起辐射损伤。
③热能释放: 核废料中放射性核素通过衰变放出能量,当放射性核素含量较高时,释放的热能会导致核废料的 温度不断上升,甚至使溶液自行沸腾,固体自行熔融。
2、世界难题
过去几十年,如何处理核废料一直是核工业面临的一个悬而未解的难题。例如美国就已经在该问题上进行了长达20年的研究,并耗费了上百亿美元的支出。美国在1987年首次提出了在内华达州山脉中的深层地址结构中存放核废料的计划,但时至今日,该计划的实施仍然没有任何的进展。对于有"万年恶灵"之称的高放射性核废料,学界认为最为妥当的处置方法是地质深埋,但因其建造要求特殊、技术复杂,截至目前,在国际上并无一座成型的永久性放废库。
3、相关案例
美国:2013年3月22日,美国华盛顿州汉福德核禁区至少6个装有核废料的地下存储罐发生放射性和有毒废料泄漏。场区的177个储罐装有2亿升高放射性核废料,这些储罐早已超过20年的使用期,其中不少先前发生过泄漏,估计共泄漏378万升放射性液体。美国政府如今每年需要花费20亿美元清理该场区,这个数字占全美全部核清理预算总额的1/3。而要在该场区建设新的核废料处理工厂,预计耗资将超过123亿美元,至少到2019年才能投入使用。
前苏联:上世纪的冷战期间,原苏联出于成本等因素考虑,将核武器工厂产生的高放废料直接排入了附近的河流湖泊当中,造成了严重生态灾难。位于着名的原子能城车里雅宾斯克旁边的加腊苏湖曾经是野生动物的乐园,如今却因受到核废料污染变成了一潭死水,据俄罗斯环保专家称,该湖的生态环境在未来十几万年内都无法得到恢复。
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。然而,如何将核废料送入太空还是一个难题。因为,使用火箭承载这种方式有时会遭遇发射的失败事故。
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。其优势是可以在核反应堆就近地区进行钻孔,缩短高放核废料在处理前的运输距离。
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。然而,海床下储存需要在水下钻孔,有"墨西哥湾"漏油事故这一前车之鉴,貌似这种解决方案还要经受长时间的考验才能付诸实施。此外,在海洋内处理核废料的做法需要先修改国际协议。
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。然而,埋入潜没区这种处理方式也违背了一些国际条约。
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。不过,冰原会发生移动,导致放射性物质会像冰山一样在海洋中漂浮。
6.封入合成岩 将核废料埋入地下需要考虑如何防止核废料污染周围的土壤和水。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。未来的核废料处理装置应该做到防泄漏,而液压笼的作用则是防止地下水污染的情况发生。
在过去30余年的运行中,中国核工业系统积存了几万立方米的中、低放固体废物,以及目前每年会产生约150吨高放废料。另外,专家推测,中国核废料存储空间上的压力会在2030年前后出现,那时,仅核电站产生的高放射核废料,每年就将高达3200吨。
目前,中国已建有两座中低放射核废料处置库,并准备再建两座,但还没有一座高放射处置库。已建成两座中低放射核废料处置库,分别位于甘肃玉门和广东大亚湾附近的北龙。
中低放废物处理:北龙处置场等
北龙处置场占地近21公顷,设计总处置容量为8万立方米,距大亚湾核电站5公里,距岭澳核电站4公里,广东及邻近地区核电站产生的中低放固体废物,都会被送往这里永久处置。自1991年勘探选址到2001年11月第一次暂存大亚湾核电站的废旧核导向筒,共耗时10年。
作为一种较为简单的民用核处理设施,北龙处置场在约13万平方米的范围内,设计了70个处置单元,可以处置8万立方米的中低放废物。每个处置单元就是一个17米×17米×7米的立方体屏蔽箱,由钢筋混泥土浇筑而成。当一个处置单元内充满废物货包之后,水泥浆将填充废物包之间的间隙,以求固定废物包,同时也起到增强屏蔽的作用。随后处置单元会被钢筋混凝土封顶。即使发生地震,它也是一个完整的水泥块,不会轻易破裂。
西北处置厂位于地表之下,距离地表有10-20米;北龙处置场建于地表之上,形成一个方盒子样子的封闭处。这个封闭处土埋之后形成山包,上面将种上植被,进行绿化。这两个中低放处置场,附近还要设置几十平方公里的安全屏障。
一个中低放处置场,一般需要与外界300-500年的隔离期。
高放废物处理:戈壁深处的"北山一号"
无论是北龙处置场或是西北处置场,都只能收贮核电站内产生的"软废物"。
2005年上半年,国防科工委专门开了一个处置高放射物质研讨会,着手进行中长期核废料处置规划,最后确定:中国将建设一座永久性高放射物质处置库,设计寿命10000年,容量要能储存100至200年间全中国产生的核废料,在满了之后就永久地封掉。即至少100年之后,大陆才会出现第二座永久性高放物处置库。根据中国核电发展规划,我国大约会在2015年至2020年左右,确定永久性高放射核废料处置库的库址。
为避免对环境造成不良影响,高放射性核废料必须经过严格的处理过程。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。
甘肃敦煌北山是一直以来传闻中的大陆首座地下核废料处置库,代号"北山一号"。不过它的准确名称是"高放废物地质处置库甘肃北山预选区"。这里位于敦煌莫高窟东南约25公里,是一片与海南省面积相当的戈壁滩,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。北山经济发展较为落后,周围没有什么矿产资源,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,库址距离铁路只有七八十公里。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。
高放核废料处置场建设迫在眉睫
由于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里。如果我们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。
我国的高放射性核废料处置库计划在2030-2040年建成,可以说已经相当紧迫。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962亿美元。根据中国核电未来规模,中国高放射性核废料处置库将耗资数百亿人民币,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永远地禁锢在地下深处。
3. 中国是怎样处理高放射性核废料的
2005年上半年,国防科工委专门开了一个处置高放射物质研讨会,着手进行中长期核废料处置规划,最后确定:中国将建设一座永久性高放射物质处置库,设计寿命10000年,容量要能储存100至200年间全中国产生的核废料,在满了之后就永久地封掉。即至少100年之后,大陆才会出现第二座永久性高放物处置库。根据中国核电发展规划,我国大约会在2015年至2020年左右,确定永久性高放射核废料处置库的库址。
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里。
我国的高放射性核废料处置库计划在2030-2040年建成。
所以初步判断高放废料是会被永远深埋在地底,但具体地址还未定
4. 中国核电站这么多如何处理核废料
核废料主要分短半衰期的 中等半衰期的和长半衰期的 对于短半衰期的先贮存衰变 达到排放标准后直接排放 中等半衰期和长半衰的核废料现在是先在核电站贮存 之后运到西北的核废料处理厂处理 从堆内取出来的乏燃料先在核电站的乏燃料水池保存很长时间 长的可能到10年 使其中各短半衰期核素衰变 并保持冷却 因为原子核衰变时放出大量热 之后被遇到西北的核废料场处理 目前的办法都是暂时存储 长远的解决办法是建永久的核废料库和发展快中子增值堆 永久的核废料库可以保证核废料安全保存上万年 中国计划在甘肃建一个核废料永久贮存库 但什么时候能建成不清楚 而快中子堆可以“烧掉”这些乏燃料中的长半衰期核素 使那些原本不能使用的可利用
5. 核废料是什么,应该如何处理核废料
核能-这个词大家都不会陌生,因为这项技术是体现了一个国家经济、工业和科技的综合实力水平的最直接的证明,但是很多人却不知道核能产生的核废料的处理方式是怎样的?那么,就由小编给大家科普一下:
应该如何正确处理核废料呢?
1、将这类物质送出地球,太空则是最好的选择;
2、埋在海底,利用水泥固化法将核废料储存在钢筒内,待核废料的放射性最低时将其抛进海底的数千公尺海沟中,永久的埋起来;
3、封入合成岩,因为这样岩可以吸收清水反应堆和钚核裂变所产生的废物;
4、玻璃固化法,玻璃固化法是将废料混入玻璃材料中作成一固化之产物;
5、储存法,放在专门存储这类物质的地方,存放,待放射性完全消失,则可按一般垃圾处理;
6. 核废料非常的污染环境,核废料储存一般在地下多少米呢
几十年来,世界各国对高放射性核废料处理技术进行了广泛的研究,经过对各种方法评估比较后,深地质处置法成为最佳选择,即将高放射性核废料保存在深入地下几百米处的特殊处置库内。由于核废料的高度危险性,一旦处置库选址不当,将造成无法挽回的损失。因此核废料处置库选址必须非常慎重,需要综合考虑整个国家的经济发展布局、人口分布、交通设施、候选地的地质、水文和气候条件等因素。王驹博士告诉记者,一般来说,世界各国的核废料处置库都建在经济落后、人烟稀少的地区。
7. 核废料的深埋指的是多少米
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.
高放废料则含有多种对人体危害极大的高放射性元素,其中一种被称为钚的元素,只需10毫克就能致人毙命。国家处理不一样,英国计划:地下5000米美国:安全确保25万年,中国属于机密
8. 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:网络-核废料
9. 核废料处理是各个核能发电国家的一大问题,日本是如何做的
日本不顾国际社会的谴责,甚至像海水中排放核废料。这也引发了周边海域的核污染问题。然而一般像解决核废料这种事情都是采用在无人区域进行深层次掩埋。然而由于日本它并不是一个无人区非常多的国家,而且它的土地面积非常的狭小,所以像海洋排放核废料是最方便的方式,但是这也给周边国家的海洋安全造成了很大的隐患。
当然日本的核电站设施在福岛核电站泄漏以前可以说是非常安全的,但是由于大地震的缘故,使得福岛核电站泄漏也引起了国际社会的强烈关注,在日本这样一个多地震多海啸的国家,是否应该建立这么多的核电站设施,是一个非常值得思考的问题。
10. 核电站的核废料都是怎么处理的处理不好会有什么危害
地球是我们人类赖以生存的家园,在这颗星球上,不管是低等动物,还是高智慧的人类都离不开资源的需求。只不过动物的需求相对较简单,而人类由于形成了文明,所以更注重能源的需求。为了减小大气的污染,近年来核电、水电、太阳能、风电等新型清洁能源得到了飞速发展,其中核电是争议比较大的能源。而如何处理掉这些废料,就成了很多科学家头疼的问题。
由于该地区没有地震、没有海啸、基本没有自然灾害,回填之后也完全不需要人力管理,这个核废料处置库的设计寿命10万年。世界上其他国家,包括我国也都在建设永久性核废料处置库。这样处理之后的核废料,唯一需要担心的就是人类的好奇心。即使这些核废料在地底10万年也不会泄露,但是如果这些设施被不知道多少年后的人类发现了,好奇心会让他们想要打开它,这也是很自然的事情。就像金字塔是设计给古埃及法老们永久休息之地。但是我们打开了它们,因为我们很好奇。而打开核废料处置库,将释放辐射到未来的文明中。我们该如何警示这些几千年甚至几万年后的文明,让他们知道好奇心会害死猫呢?什么时候我们才能真正安全的处理核废料问题,而不仅仅是将它们掩埋留给子孙去解决呢?