如何安全处理核废料
核废料如何处理
核废料可分为低放射性废料与高放射性废料两种。低放射性核废料是指医院、工厂、研究机构以及核电厂等产生包含放射性物质的废弃物,如衣物、纸类、试验器具等。高放射性核废料则主要来自使用过的核燃料。其中铀235约占3%,其余97%主要为铀238以及钚,这些铀238及钚都是未来可回收利用的资源。核废料都可能导致放射性污染,危害人类健康。
低放射性核废料在处理起来较为简单,主要是经过焚化压缩固化后,装进大型金属罐,以便在浅地层中掩埋。目前,国际上处理高放射性核废料的方式主要有“再处理”和“直接处置”两种选择。“再处理”主要是从核废料中回收可进行再利用的核原料,包括提取可制造核武器的钚等。“直接处置”则是指将高放射性废料进行“地下埋藏”,一般经过冷却、干式储存、最终处置三个阶段。美国政府一直采取地下掩埋的措施来处理核废料。在内华达州北部的丝兰山脉,已有1.1万个30―80吨的处理罐被埋在地下几百米深处的隧道里。
为了更安全、更长久的掩埋核废料,世界其他国家都在开发新技术,以减少核废料对环境的危害。
核废料的管理原则
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。
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。
核废料的特征是: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。
核废料的管理原则是:①尽量减少不必要的废料产生并开展回收利用。②对已产生的核废料分类收集,分别贮存和处理。③尽量减少容积以节约运输、贮存和处理的费用。④向环境稀释排放时,必须严格遵守有关法规。⑤以稳定的固化体形式贮存,以减少放射性核素迁移扩散。
国际原子能机构(IAEA)对于核废料的处理和处置有严格的规定,要求各国遵照执行。核废料处理的基本方法是稀释分散、浓缩贮存以及回收利用。核废料处置包括控制处置(稀释处置)和最终处置。核废料的控制处置是指液体和气体核废料在向环境中稀释排放时,必须控制在法规排放标准以下。核废料的最终处置是指不再需要人工管理,不考虑再回取的可能。因此,为防止核废料对环境和人类造成危害,必须将其与生物圈有效地隔离。最终处置的主要对象是高放核废料。