核废料的处理与利用

核废料的处理与利用

随着人类的日益发展，人们对能源的需求越来越大，传统的煤电和水电已经难以满足人类的需求，于是人们开始将目光投向效率更高的核电。经过及时年的发展，核电已经与水电、煤电一起构成了世界能源供应的三大支柱，在世界能源结构中有着重要的地位。目前世界上已有30多个国家和地区建有核电站。根据国际原子能机构（IAEA）统计，截至2010年10月底，全世界共有441台核电机组在运行，总装机容量约3.7亿千瓦。主要分布在北美、欧洲及东亚的一些工业化国家，其中美国有104台、法国58台、日本54台、俄罗斯32台、韩国21台。核电发电量约占全球总发电量的16%，其中法国高达75.17%，日本为29.23%，美国为20.17%，已有18个国家和地区核发电量占发电总量的比例超过20%。目前全球在建核电机组63台，装机容量为6080万千瓦，主要集中在亚洲的中国、印度和俄罗斯等国家。

然而就如马克思主义哲学中所述，任何事物都有两面性，核电显然也不例外。核电拥有诸多优点，比如：

1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中

2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。

3.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。

4.核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。

然而其缺点也显而易见，首先核电站要求极其高的防护系数，一旦出现微小额疏漏，就会酿成难以挽回的巨大灾祸（如震惊世界的切尔诺贝利核电站爆炸事件）。而更让人头疼的就是核废料的处理了。

核废料是核物质在核反应堆（原子炉）内燃烧后余留下来的核灰烬，具有极强烈的放射性，而且其半衰期长达数千年、数万年甚至几十万年。也就是说，在几十万年后，这些核废料还能伤害人类和环境。由于核废料已经无法发电，显然不能在把他作为原料投入核反应堆，但是有不能随便丢弃，因为其有极其强烈的放射性，一旦流入自然环境，将使一定范围内的自然环境造成毁灭性的打击，需

经过几万甚至几十万年才可能恢复。核废料分为为高水平（高放）、中水平（中放）和低水平（低放）3种。

现在世界上对于核废料的处理主要有以下几种方式：

一．首先是高放核废料（即我们通常所说的核废料）

1. 深埋法。这也是现在世界上大部分国家采用的主流的处理方法，也成为深地

质处置法。深地质处置是在深部地质体中建造洞穴,将放射性废物永久隔离的处置方法。包括深部钻孔处置和深部矿山式处置，前者处置深度达数千米，后者一般为300～1500米。处置库围岩包括花岗岩类、粘土岩、凝灰岩和岩盐等，被处置的废物为高放废物玻璃固化体、乏燃料和α废物等。对放射性废物进行深地质处置是一项复杂的系统工程。在技术上包括选址和场址评价、建造地下实验室及设计、建造、运行和关闭的处置库。被认为深地质处置是安全处置高放废物最现实可行的方法。

2.海洋深埋法。这种方法是第一种方法的改版，这种方法是先经过冷却、干式

储存，然后再将装有核废料的金属罐投入选定海域4000米以下的海底。

二．其次是中低放核废料：（这种核废料危害较小，经过几十年即可衰变为无危害元素）

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，一段时间后，这些废料中的放射性物质就会衰变成对人体无害的物质。这种方法经过几十年的发展，技术已经十分成熟，安全性也有保障。

然而我在查阅相关资料后认为，对于中低放核废料的处理已经没有什么异议，因为其本身危害较小。但是对于危害最大的高放核废料的处理不尽满意。

首先是深地质处置法，这种方法看似不错，但是不能一劳永逸，因为即使是在最稳定的花岗岩层、岩盐层以及粘土层里，虽然可以有效地保证核废料容器数百年内不遭破坏。但数百年后，这些存放地点会不会发生破坏是无法预料的。一旦发生破坏，那么对当地的环境就是毁灭的打击。

其次是深海填埋。至于深海填埋道理也是一样，不能保证绝对的安全，而且地球上70%为海洋，一旦发生泄漏，那么危害的不只是某一地区的环境，而是对整个海洋的破坏，进而影响整个生态圈。

所以我认为必须想出一劳永逸的方法，下面我提出我的几个思路：

第一，现有的方法都是从处理出发，但是没用从回收利用出发的。我认为核废料也有利用价值，比如网上有资料显示，核废料中的某些元素可以作为治疗

癌症的放射源使用，这就是一个很好的思路，如果能提取出这些元素，那

么就可以减少不能利用的废料数量，同时回收利用，一举两得。再循着这

个思路找下去，如果我们能够更加深入的研究这些核废料中的放射性元素

并且找到相应的用途，那么废料就不会再称之为废料了，反而成为了新的

资源。比如我觉得每年世界各国的科学实验室都要进行放射性元素的科学

研究，那么是不是可以使用从核废料中提取的元素呢？放射性元素的用途

还有：

1.工业：探伤、测厚、测密度、称重、测液位、辐射灭菌等；

2.农业：辐射育种、灭虫、保鲜等；那么这些放射性元素的来源是否可以

使用从核废料中提取呢？如果可以，将成为又一渠道。

第二，开发新的处理方法。现有的方法之所以不安全是因为不能保证环境的稳定，那么选取绝对稳定的环境就可以了。而地球上这种绝对稳定的环境是不存

在的，那么就把眼光投向地球之外就可以了，如果有一天，我们可以将火

箭发射的成功率提高到无限接近于100%,那么我们可以选择将核废料投

向宇宙空间，而且不需要考虑动力，因为宇宙中没有空气，只要有初始速

度，那么这些废料就会不断远离地球。

第三，核废料之所以危害大，还因为其变为无危害元素时间过长。那么我们可以认为提高其衰变速度，使其在较短的时间内衰变为无害的元素。而且这种

方法已经有了初步的进展，国外科学家已经能够研究出可以加快其衰变速

度的方法，虽然效果并不明显，但是只要不断改进方法，我相信一定达到

我们理想的效果。