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    放射性廢棄物處理的方向

    2016/12/26 10:23:47

    在玻璃和其他陶瓷材料中含有放射性廢物可以保護(hù)人類和環(huán)境免除放射性傷害。這就為人們處理放射性廢棄物提供了一種新的途徑。

    核能非常強(qiáng)大,在沒(méi)有溫室氣體排放的情況下原子分裂可以產(chǎn)生大量的能量。然而,核能的缺點(diǎn)是留下成堆的對(duì)人,動(dòng)物,植物等幾乎一切都是有害的放射性副產(chǎn)品(廢棄物)。好消息是,隨著時(shí)間的推移它會(huì)發(fā)生自然放射性衰變——然而這個(gè)過(guò)程通常是幾百萬(wàn)年。壞消息是,廢棄物會(huì)在水和空氣中進(jìn)行化學(xué)移動(dòng)(它被雨或河流攜帶),所以你必須很好地將它隔離和鎖定直到這一時(shí)間的流逝。但這是相當(dāng)麻煩的。我們現(xiàn)在的處理方式是深部地質(zhì)處置——一種奇特的方式“我們把它埋深”—在廢棄的礦山,海底處置,或(有計(jì)劃的)專業(yè)深層儲(chǔ)藏。

    “具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性的玻璃是一個(gè)固定放射性廢棄物的完美材料,”Goel說(shuō),他的一個(gè)項(xiàng)目涉及到大規(guī)模生產(chǎn)磷灰石玻璃以一種化學(xué)穩(wěn)定形式固定碘-129原子。碘的同位素的半衰期為1570萬(wàn)年,根據(jù)環(huán)境保護(hù)局的數(shù)據(jù)表示其在水和空氣是快速移動(dòng)的。暴露在碘-129中會(huì)影響甲狀腺并增加患癌的風(fēng)險(xiǎn)。他的另一個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了一種方法用碘化銀粒子來(lái)合成磷灰石礦物。Goel還研究如何通過(guò)抵抗結(jié)晶的硼硅酸鹽玻璃從高放射性廢物捕獲鈉和鋁原子。

    將廢棄物包含在玻璃中可能是未來(lái)安全處理廢料的方式。在未來(lái)它會(huì)看起來(lái)像這樣。

    Goel是美國(guó)能源部(DOE)的主要?jiǎng)?chuàng)始人,目前正在監(jiān)管世界上最大規(guī)模之一核清理項(xiàng)目,伴隨著美國(guó)的長(zhǎng)達(dá)45年的核武器開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的計(jì)劃。根據(jù)美國(guó)能源部表示這個(gè)項(xiàng)目包括的16個(gè)主要設(shè)施遍及愛(ài)達(dá)荷州、內(nèi)華達(dá)州、南卡羅來(lái)納、田納西和華盛頓州。漢福德是華盛頓州一個(gè)面臨最大挑戰(zhàn)的清理部門(mén)。這個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)超過(guò)2000萬(wàn)件的金屬鈾燃料,在哥倫比亞河通過(guò)九個(gè)反應(yīng)堆處理約110000噸的燃料。

    漢福德工廠的地下存有大約5600萬(wàn)加侖及177油罐的放射性廢棄物。美國(guó)能源部表示:據(jù)估計(jì),67油罐及超過(guò)三分之一廢棄物泄露。1989年,清理工作開(kāi)始。液體被抽出油罐,留下幾乎干涸的廢棄物。處理液體放射性廢物的工作開(kāi)始于1999年,這已經(jīng)接近于完成。

    “這里我們談?wù)摰氖歉叨葟?fù)雜的,多組分放射性廢棄物,這幾乎包含元素周期表中所有的元素,我們關(guān)注的是在地下以及如何將其固定化。能源部希望在2022年或2023年開(kāi)始在漢福德推出核廢棄物玻璃。我們的研究將明顯受到這個(gè)時(shí)間的影響。(這個(gè)過(guò)程)取決于其廢棄物的成分,這是多么復(fù)雜的以及它包含什么,如果我們知道來(lái)自那些工廠核廢料的化學(xué)成分,我們就能明確知道該如何工作。”Goel說(shuō)。

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