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日本向海洋排放大量核污水,引起全球轰动,遭到不少反对。 如何处理核污水和核废料成为公众关注的焦点。
事实上,核污水和核废料是不同的。 巨大的需求导致我国每年产生大量的核废料。 核废料的处理方法也非常复杂和危险。 然而,在各国都无法避免的情况下,只有我国变废为宝。
核废料是如何产生的
核废料是核反应堆使用后产生的废废物,包括生产核燃料后产生的废物。 这些废物一般都具有一定程度的放射性。 它们的形态分为液体、固体和气体。 放射性废物通常无法完全解决,只能依靠长期的自衰变来减少自身核素。
所谓乏燃料是指核燃料用完后的产物。 核裂变链式反应极其复杂。 乏燃料通常含有高放射性元素,例如铀和钚。 它们的半衰期非常长,少则5000年,多则长达15万年,不可能等到它们自然腐烂耗尽。 它们出现时如果不能及时处理,将对生态环境和人类健康造成巨大破坏,侵入人体,破坏DNA和细胞结构,导致癌症,后果不可估量。
目前核能的释放方式有轻核聚变和重核裂变。 控制光核聚变是非常困难的。 目前,能够实现可控核聚变的只有苏联研制的“托克马克”装置。
几乎所有核电站都采用重核裂变来提供能源,其中压水堆核电站占所有核电站的60%。
20世纪60年代,美国建造了第一座压水堆核电站。 到目前为止,这座反应堆仍然是世界上技术最成熟、最安全的反应堆。 早期多用于军事领域。
虽然核反应堆有很多,而且可以应用在很多领域,为人类做出贡献,但不管是哪一种反应堆,它们都有一个共同的特性,那就是“毒”,比如上面提到的乏燃料,无论是化学还是物理都无法对其进行处理,因为它含有铷、钇、钼等非常复杂的化学元素。
元素的复杂性使得核废料的处理和回收变得更加困难。 不仅如此,在元素衰变过程中,核废料还会释放出热能。 如果将它们放入液体中,液体会变得更加沸腾。 如果放在固体里面,外壳就会熔化,如果这种情况持续很长时间,就会造成非常严重的核泄漏。
细胞核的作用有多重要? 为什么它具有如此巨大的杀伤力却仍然被人类广泛使用呢? 事实上,大部分核能将被用作清洁能源。 在过去的工业化时代,人类为了发展而产生了过多的废气,不仅污染了环境,而且还因为人类过度开采矿石而导致资源逐渐匮乏。
为了满足人类的需求,也为了实现可再生资源更健康、更绿色、可持续的利用,核能的应用显得尤为重要。 以2019年为例,核能发电可满足全球10%以上的电力需求。 亚洲发电量年内增长近20%。
核能就像潘多拉魔盒。 它具有极其强大的力量和人类发展不可或缺的特性,而这种吸引力是致命的,因为它里面隐藏着巨大的“毒性”。
安全有效的治疗方法
早年产生核废料时,人类没有现在严谨多变的处理方法,导致了很多灾难。 比如,冷战时期,苏联为了降低成本,曾侥幸地倾倒了大量核废料。 这些废弃物被排入附近河流,对生态环境造成重大危害。
20世纪50年代,俄罗斯一个名叫加拉苏的湖因核泄漏而受到严重污染。 这个地方曾经是野生动物的天堂,后来变成了死湖。 即使过去有几十万人,二十年后也很难回到过去的情况。 这次事件也被称为人类历史上三大核泄漏事故之一,给人类敲响了警钟。
如何安全有效地处置核废料,现已成为所有拥核国家研究的重点。 早年提出的想法比较奇葩,比如把它们发射到太空,然后把它们冷冻在南北两极。 在极其恶劣的环境下,这些方法成本太高,不易被一个国家实施。 它们也有风险,充满不确定性,所以被抛弃了。
当然,很多科学家提出了向海底排放的方法,但这与日本直接排放到海洋不同。 他们的想法是将核废料装在罐子里放入4000米以下的深海。 上个世纪,包括苏联在内的十多个国家都曾向大海排放过核废料。
到目前为止,经过几十年的改进,核废料的处理方式已经得到了许多优化。 例如,根据目前处理核废料的方式,核废料一般根据其化学性质和放射性的不同进行分类,如:一些工具、防护服等低放射性核废料,以及中放射性核废料。以及核反应堆燃料棒产生的高放射性核废料。
第一步是安全存储。 核废料首先需要分离和储存。 储存过程中采用混凝土、铅等材料隔离核废料,可以降低放射性衰变速度,减少对生态环境的污染。 但如果废水只是简单地用于冷却核废料,则可以采用离子交换等方法进行处理,然后从管道中排放。
核废料中放射性最强的元素是铀,占所有核素的96%。 铀233的半衰期很长,大约15万年。 因此,为了安全起见,大多数国家仍然采用掩埋方式,将核废料转化为固体,密封在金属罐中,掩埋在不同深度的处置库中。
我国研制启明星二号提高利用率
我国作为世界上发展最快的国家之一,也是最早拥有核技术的国家。 与日本相比,我国核反应堆仅多了几个。 每年至少可产生3200吨核废料,占世界总量的1/3。 它们主要用于医学和科学研究。
所以我国每年都会产生大量的核废料。 有什么办法可以处理吗? 民间有一个比喻,如果全部排入长江,至少需要200万年才能得到净化。 当然,我国不可能将它们直接排放到海水中。
与其他国家相比,我国的治疗方法有所不同。 由于我国每年都会产生大量的核废料,并且考虑到其他安全问题,我们最终自主研发了一种专门用于处理核废料的装置,称为“邱”。 明星2号”。 该装置也被称为铅基核反应堆零功率装置。
研制金星2号的初衷是,目前的核燃料利用率实际上还不到1%,其余的都会被浪费掉,产生具有放射性危害的核废料。 如果不采用更安全、更有效的方法,可能会有害。 人类和生态环境已经受到了几十万年的危害,那么问题来了,为什么这些核废料不能回收利用,核燃料的利用率不能提高呢?
基于这些问题和想法,维纳斯2号诞生了。 金星 2 号含有铅冷却材料。 这种材料的神奇之处在于,它可以使核废料失去放射性危害,同时,它可以使这些核废料释放的能量转化为电能。 这样,核燃料的利用率可以从1%提高到95%,大大减少了核废料的危害,可以充分利用核燃料。
不过,金星二号虽然可以有效利用核废料,提高核燃料的利用率,但实际上并不能处理核污水。 要知道核污水和核废水是不同的。 核污水直接接触核燃料。 与核废水相比,放射性更强,且含有复杂元素。 不仅我国,全世界都无法处理核废水。
但尽管如此,我国金星二号的出现仍然为全球核能安全做出了巨大贡献,也给了其他国家更多的启发和启示。 虽然核废料是一种令人讨厌的存在,但可以有效地利用它,才是它最终的归宿和归宿,而不是仅仅以极端的方式处理它。
可以说,我国研制出金星二号后,受到了很多国家的欢迎,也让包括美国在内的很多西方国家眼红。 日本也是如此。 作为拥核国家之一,日本从福岛核电站事故到现在将核污水排入大海,这些行为都表示不满。
中国有金星二号,但日本什么都没有。 每年光是处理核废料就需要花费数百亿美元。 当然,为了更好更有效地利用这些核废料,减少更多麻烦,日本和美国也曾开出高价购买我国的金星2号,但遭到拒绝。
首先,维纳斯二号是我国自主研发的产品。 这是世界上独一无二的技术。 毫无疑问,它领先于世界上所有其他国家。 就连美国也不得不投降。 这样的核心技术是我们国家消耗的。 经过多年的努力和科学家们的共同努力,最终的成果诞生了。
这项技术一旦销往国外,极有可能面临技术泄露的风险,尤其是美国。 他们渴望这项技术,也觊觎我们国家的发展。 仅在技术层面他们就多次陷入困境。 掐住我国的脖子,包括实施技术封锁,让我国的发展举步维艰。
拒绝出售金星二号,既是对日本和美国所犯错误的警告,也是保护我国核心技术的一种方式。