核废料的来源于处理方法

拿什么埋葬你，核废料！

课程：环境化学

老师：

成员：

目录

摘要

1 核废料之产生与分类

1.1 高放射性废料

1.2 低放射性核废料

1.3 核废料的主要来源

2 核废料之危害

3 核废料之处理方法

3.1初步处理

3.2长期处理方法

3.3目前世界几个主要代表国家核废料的处理方案

4 核废料有待解决的相关难点

5 核废料之泄漏

6 核废料之反思

7 参考文献1 2 2 2 2 2 3 3 4 4 6 7 8 9

摘要：在学习了环境化学课程之后，我们最后终选择核废料作为我们的介绍对象与最后终的课程论文报告主题。核废料是一切有放射性的垃圾废料，比如核电站产生有放射性的废水、废渣、废气等，我们论文主要从核废料的产生来源，核废料危害，核废料的贮存方法，关于核废料贮存有待解决的问题以及历史上废废料的泄漏事件，还有核废料的反思等几个方面来介绍。

关键词：核废料，放射性。

引言：1896年，法国物理学家贝克勒尔在研究铀盐的实验中，首先发现了铀原子核的天然放射性。在进一步研究中，他发现铀盐所放出的这种射线能使空气电离，也可以穿透黑纸使照相底片感光。他还发现，外界压强和温度等因素的变化不会对实验产生任何影响。贝克勒尔的这一发现意义深远，它使人们对物质的微观结构有了更新的认识，并由此打开了原子核物理学的大门。 1945年8月6日，小男孩在日本广岛爆炸，到1999年，至少造成20万人的死亡以及无法估量的其他损失。1954年6月，世界上第一座核电站在前苏联建成，成为人类和平运用核能的典范。2011年4月福岛核泄漏事件，造成53人死亡以及数千人受辐射而患上慢性病。人们对放射性物质由开始的新奇到恐怖，再到欣慰又到恐怖！！！

目前社会普遍人群谈核色变，对有放射性的物质都是避而远之。特别是核电站，福岛核事故将核电站推上风口浪尖。还有就是核武器，比如现在伊朗和朝鲜都在研制核武器。但是在我们生活的周围，放射却不仅仅来自核武器，核电站。其实他们对我们现在的生活影响非常小。而我们应该更加关心的是核废料的处理问题，来自核电站、研究所、医院等废弃放射源的处理问题，这些才是我们经常忽略但是又极其恐怖的放射性物质。

在世界上的很多国家，非常注重发展核电事业，每年都将核电发电量作为指标写到年度计划书上。却很少有国家与民众关注核电站运行产生的核废料处理问题。造成许多环境污染问题，而一旦污染治理简直就是比登天还难。此外还有就是研究所或是医院放射源遗失问题，虽然在使用年限内对放射源监管的都很严，但是在过期后却少有人管。曾经发生过好几起放射源盗窃问题，对社会人员造成很大的伤害与恐慌。所以我们将核废料作为我们的主题就是希望借此来提醒人们，关注我们身边少有人关心的核废料。保护自己，保护大家！！！

首先来了解下核废料的定义：核废料（nuclear waste material）泛指在核燃料生产、加工和核反应堆用过的不再需要的并具有放射性的废料。也专指核反应堆用过的乏燃料，经后处理回收钚239等可利用的核材料后，余下的不再需要的并具有放射性的废料。

下面就从核废料的产生与分类，核废料危害，核废料的贮存方法，关于核废料贮存有待解决的问题以及历史上废废料的泄漏事件，还有核废料的反思等几个方面来展开我们的核废料介绍。

1 核废料之产生与分类：

核废料按物理状态可分为固体、液体和气体3种；按比活度又可分为高水平（高放）、中水平（中放）和低水平（低放）3种。

1.1 高放射性废料：核电站反应堆芯残留下的核灰烬，报废的核潜艇，医学工业、农业以及研究机构的过期放射源。半衰期很长的长寿命锕系核素是主要的放射性危险物，核素 U-232、Cm-244、Pu-238、 Am-241 和 Pu-241 在头一百年里是最危险的；Pu-241、 Am-241、 Pu-240、Cm-244在 1000 年后是最危险的。而核电站高放射性物质为：铀235约占3%，其余97%主要铀238以及钚，由于半衰期长，放射性在几万甚至几十万年之后对人体才没有伤害。

1.2 低放射性核废料：核电站运行过程中产生的除反应核芯外的其他废物，包括沸水，废气，废渣，如工作人员的工作服。低放射性核废料一般半衰期为几十年，处理起来不是很麻烦，但是仍然对人体有害。

1.3 核废料的主要来源：

1)核武器试验的沉降物(在大气层进行核试验的情况下，核弹爆炸的瞬间，由炽热蒸汽和气体形成大球(即蘑菇云)携带着弹壳、碎片、地面物和放射性烟云上升，随着与空气的混合，辐射热逐渐损失，温度渐趋降低，于是气态物凝聚成微粒或附着在其它的尘粒上，最后沉降到地面。

2)核燃料循环的“三废”排放原子能工业的中心问题是核燃料的产生、使用与回收、核燃料循环的各个阶段均会产生“三废”。

3）医疗照射引起的放射性污染，由于辐射在医学上的广泛应用，过期的放射源也是一类核废料。

4)其它各方面来源可归纳为两类：一、工业、医疗、军队、核舰艇，或研究用的放射源，二、是一般居民消费用品，包括含有天然或人工放射性核素的产品，如放射性发光表盘、夜光表以及彩色电视机，虽对环境造成的污染很低，但也有研究的必要。

2 核废料之危害：

核废料可以通过多种渠道进入体内，核辐射就是其所具特有的杀伤因素。核废料的危害是由于其具有放射性，主要是α射线、β射线、γ射线、X射线和中子射线等发生电离和激发作用，对生物体引起辐射损伤。长时间大剂量的接受核辐射，会使细胞器官组织受到损伤，破坏人体DNA分子结构，有时甚至会导致癌症，或者造成下一代遗传上的缺陷。而且受辐射的人很难与健康的人结婚，他们结婚后出生的婴儿，全部智力迟钝，甚至出现畸形。我们一直强调防患于未然，但是核辐射有时防不胜防，它对人体的危害从来都是无声无息，等你觉察到时，

一切都晚了。。。。。。。

除此之外，核废料还有一种更直接的方式侵入体内。沉降在土壤和悬浮在空气中的放射性微尘可以通过植物根系的吸收、植物叶片的吸附以及植物茎叶上悬浮污染物的表面粘附力作用进入植物体内，并通过食物链最终进入人体。

古往今来有很多学者致力于研究核废料的危害，通过查阅文献我以放射性锶为例简要说明其对生物的影响。

放射性锶主要来源于核废料以及核燃料的再利用过程，是具有生物学意义的关键核素。沉降在土壤中或者漂浮在空气中的放射性微尘可以通过植物根系的吸收、植物叶片的吸附以及植物。

茎叶上悬浮污染物的表面粘附力作用进入植物体内，并通过食物链最终进入人体造成潜在照射危害。此外，放射性锶还可在骨组织内达到相当高的浓度，最终导致骨骼和骨髓的损伤。由于放射性锶在土壤植物体系内迁移、转化、积累的机制尚未研究清楚，人们对有关问题的认识存在缺失，没有引起足够的重视。

陈传群等人[1]研究了“锶对黑麦草生理生化特性及矿质元素吸收的影响”发现高浓度锶对黑麦草产生毒害作用,表现为植株矮化、叶绿素含量降低、生物量下降，且会抑制植物对K、Mg、Fe、Ca的吸收。

商照荣[2]研究了《铀的环境污染影响及其对人体健康的危害》表明铀对肾脏、

免疫系统、对神经系统，生殖生育产生影响并有可能发生以及所谓的“基因毒性”，即有可能发生的DNA 致突和致癌作用。

3 核废料之处理方法：

核废料的处理方法包括初步处理与长期处理。

3.1初步处理：放射性废弃物的长期存储需要将其转化成一个稳定的形式，

所以需要先对核废料进行初步处理。在永久性贮存地点选取之前，经过初步处理的核废料一般储存在核电站的硼水池中。初步处理的方法有：

1）玻璃化冷冻保存

其中一种方法是玻璃化冷冻保存。方法就是放射物先和糖混合起来，然后煅烧。煅烧时，要将废弃物放在一个加热的、旋转的管子里。煅烧的目的是蒸发掉废弃物中的水，降低裂变物的硝酸盐，从而加强玻璃物的稳定性。煅烧生成物不断被放入一个充满碎玻璃的加热电磁感应熔炉中。生成的玻璃物是将废弃物凝固在玻璃基质中的新物质。这种经过加工处理后的玻璃有超强的防水性。装满玻璃物的柱形容器密封后会放在地下储存室中，以这种方式将其长期保存。

2）离子交换

将核工业的废弃物通过离子交换的方式处理是很常见的。经过处理的核废料的放射性将会被解除。例如，可以在水溶液中利用氢氧化铁除去放射性金属混合物中的放射性，放射性同位素会被氢氧化铁吸收，由此产生的沉淀物在形成固定物之前会被放在铁桶中。为了使这种固定物能够产期保存，制作的过程中会使用粉煤灰或高炉煤渣，而不是普通的混凝土。

3）合成岩