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目前,核能被世界各国认可为清洁能源之一,但即使更清洁的能源也将含有浪费。由于这些废物很难处理并且成本很高,因此通常可能对环境和人体造成伤害。
例如,切尔诺贝利核泄漏后的剩余核废料,以及日本福岛地震引起的核装置中冷却水的泄漏,所有这些都对人们构成了巨大的安全威胁。
根据国际原子能局的相关数据,每年平均在全球范围内产生近10,000吨核废料,而我国的总核电单位占世界第三大核武器。我国核电站产生的超过3200吨的核废料占全球总排放量的三分之一。
那么,为什么我们人民的生活中没有核废料的迹象?我们如何处理我们国家的核废料?
要回答这个问题,我们必须首先了解世界各国如何处理核废料。
顾名思义,核废料是各种核能废物,其中包含燃烧后核燃料产生的某些放射性物质。如果这些废物可以继续在核反应堆和相关设备的控制下保留,则不会产生相对过多的辐射影响。
但是,废物是无用的材料,不再有用,必须处置。
起初,人们没有找到合适的治疗方法,因此他们只能采用最原始的“近地埋葬方法”。简而言之,它是将各种废物加载到具有一定辐射屏障能力的设备中,然后将其埋在地下。
但是,这并不意味着此方法非常简单。通常,这种垃圾填埋方式需要在低渗透性粘土层或降水量很少的沙漠之类的区域中进行选择,以减少核废料接触水的机会。
还有其他几种类似的治疗方法,例如在60至100米深的地雷,盐井等中密封地下浅地和深埋葬治疗。
此外,人们还使用物理和化学方法,例如冷冻,液压笼,沥青和塑料进行“封闭处理”,甚至可以直接丢弃到深海或空间中以成为“太空垃圾”。
随着科学和技术的发展,人们的治疗核废料方法不再限于使用诸如“深埋葬”之类的封闭方法。他们已经开始通过自由电子激光,变速器等分解和处理核废料。近年来,他们开发了纳米和细菌消化和生物吸附等方法,以进一步消化和分解核废料。
当然,日本“大量海洋”污染环境的治疗方法不在正常的核废物处理方法的范围之内。
那么,我们国家使用哪种独特技术?
在简单的句子中,使用可以使用的东西,吸收可以吸收的东西,并尽最大努力将浪费变成宝藏。
我国家的核工业开始相对较晚,在获得了两枚炸弹和一颗卫星之后,它很长一段时间都没有继续发展。直到1970年代,我国家的核电站行业才正式开始。
但是,由于国际技术局限性,我的国家在各个方面都有一定的差距,从设计到建筑,包括核废料的处理技术。
我国还采用了将核废料与其他国家相同的方法,当然,这对这些方法不满意。毕竟,我的国家一直专注于核能力发展的安全,便利与和平,而不是使用核武器的发展作为可以阻止所有国家的武器的盲目盲目。
2005年后,我的国家进入“第十五年计划”时期,核电站的发展也从“中等发展”变为“积极发展”。从那时起,我国家的核电站,核电单位和发电的数量也开始迅速发展,并且还产生了大量的核废料。
根据相关部门的统计数据,我所在的国家每年生产约3200吨核废料,占全球近1/3。尽管如此庞大的批量收入为每年5亿至8亿美元,但对核废料的治疗也具有更高的技术要求。
2021年9月,我国首个高级放射性废物玻璃固化设施正式投入运营。这象征着我国核工业在核废料固化和治疗技术方面取得的主要成就。可以说这是一个里程碑的技术突破。
该技术需要在1100度或更高的温度下处理放射性核废料,并将放射性废物与玻璃原料溶解,然后混合并冷却以最终形成相对稳定的固态。
尽管这项技术相对成熟,但由于技术条件和物质要求很高,但只有少数几个国家和法国拥有这项技术,但它们并未形成相关的工业链。
2005年,第一个使用“快速热耦合”技术概念构建的Qimingxing 1首次启动。尽管这项技术当时还没有领先于世界,但它已成为我国家使用全新概念来治疗核废料的起点。
我国家的科学研究人员还开发了一种技术,可以使用铅基反应堆反应最大化核电厂中核废料的消费。使用该技术的设备称为Qimingxing No.2。
尽管Qimingxing 2可以降低核反应堆中核废料的放射性,并将核能的利用率提高到95%,但它仍然可以产生少量的核肥。尽管如此,Qimingxing 2团队仍然是世界上最先进的核废料处理系统。
2019年10月,中国科学研究人员建立了基于Qimingxing 2的Qimingxing 3,具有更大的功能和更强的处理能力。这一新一代的设备不仅需要使反应堆更安全和控制的关键,而且还允许研究人员获得更准确的物理测量数据。
与上一代相比,Qimingxing 3具有更高的沸点和较低的熔点。它的安全性和防御能力得到改善,并且在能量密度数据中也更为突出,这意味着它比Qimingx 2的核废料处理能力更好。
目前,我国的核废料处理技术已经在干燥和湿治疗中处于世界领先地位。许多欧洲国家已向我的国家申请了这项技术,而我的国家也通过通过学术交流向世界各国的国家教授我的国家的经验。
但是,尽管我的国家在核废料处理方面取得了巨大的技术进步,但它仍然必须面对如何更有效地减少核废料辐射的问题。这也是世界各地的科学研究人员需要紧急解决的问题,这也是科学界为人类工作的驱动力。
参考
“核废料处理已成为全世界无法逃脱的危险负担”中国和外国能源2017第03期
“国际核废料处置法律体系的研究”,南昌大学,2018年第08期
“国际核废料治疗法律制度的研究 - 中国政治科学与法律大学的核废料治疗法律制度的研究