核废料污染与治理

核废料污染与治理

第二次世界大战行将结束时，美国在日本投下了两颗原子弹，让人们“见识”了核武器的威力。此后，核技术被广泛应用于人们的生活，核电站的建造使人们仿佛看到了“清洁的电能”。但是随之而来的问题就是如何处置放射性核废料，是我们这个现代社会所面临的最严重的问题之一。为了使核废料的运输、存放、处理无损于人类的生存环境，世界各国纷纷展开了一场攻坚战。以下介绍主要几种技术方法。

方法之一是利用多孔材料来减少液体核废料贮运危险。俄罗斯科学院西伯利亚分院化学与化学工艺研究所发明的一种新型吸收材料，主要用于解决放射性核废料的运输和贮存问题。因为用过的核燃料呈液体状，最初，无论是俄罗斯还是其他国家，都是直接将其送到地下很深的扁豆状矿体中的。但是结果发现，这样做并不安全，因为地震有可能重新将液体放射性物质喷出地表。于是俄罗斯开始研制将液体废料变成固体废料的工艺，直接将水从液体废料中蒸发掉，生成的沉淀物与液态玻璃混合在一起进行固化。然后，将固化后得到的物质密封在专用桶内，再外运贮存。

该研究所发明的多孔材料由玻璃结晶微球粒组成，放射性液体充满在微球粒中，并形成结晶。此后再加热处理，将它的空隙封闭，放射性液体即被密封在该材料内部，而且分布十分均匀。然后，再把它制成适合运输的块体。目前，该研究所发明的多孔材料，已在俄罗斯核中心成功地通过了试验。

方法之二是将核废料深埋于地下并衰变至无害。英国地质学家弗格斯·吉布博士提出，把高辐射的核废料埋到近5000米的地下，让它的热量把自己封闭起来，这也许是一种最安全和最廉价的处理方法。目前，他已建立了一所实验室，并且在理论上证实可以把高辐射的核废料安全地封藏在地下，直到它们衰变至对环境无害的程度。吉布博士的实验第一次揭示了在900℃的高温下，核废料能在几天内部分熔化其周围的岩石，然后在几个月内，熔化的岩石慢慢地冷却，并再结晶，从而把核废料封闭起来。根据该计划，每个容器长约4米，每个钻孔能放50个容器，这样每个钻孔就能处理相当于50立方米的高辐射核废料。预计到2020年，英国采用这种方法将能处理2000立方米的高辐射核废料。吉布博士预言，他的计划可以节省经费，因为这种处理方法不需要任何维护。从环境方面考虑，把高辐射核废料重新埋进地壳——甚至比挖出它的地方还要深，也许是最好的选择了。

方法之三是应用超级结晶物来安全存放核废料。由美国洛斯·阿拉莫斯实验室科学家希克法斯领导的一个研究小组通过实验发现了一种能承受核废料长期辐射的“超级结晶物”。据悉，这种结晶物经过加工后可作为高辐射性核废料的储存容器，安全程度比现有的质量最好的“核废料垃圾桶”高得多，而且其使用寿命可达数千年之久。相比之下，目前美国最好的“核废料垃圾桶”的使用寿命不超过100年，而且还必须置放在地质状况稳定的地方，如废弃的盐矿或地下洞穴中。通俗地讲，这种“超级结晶物”就像练习拳击的沙包，受到重击后仍能渐渐型鬈恢复原形。此外，加工这种特殊材料时，可利用传统的陶瓷加工技术，操作并不困难。专家认为，有了这种“超级结晶物”，美国将拥有更安全、稳定的核废料和核材料的储存系统。

随着科学技术的不断发展，相信在不久的将来，核能的开发和应用会蛮得更加安全。