11 个最大的核废料处理问题及解决方案

核能的出现为低成本和高效能源提供了有希望的机会。然而,妥善处置核废料仍然极具挑战性。

核废料是最难管理的废料之一,因为它具有很高的危险性。因此,我们将探讨最大的核废料处理问题和解决方案。

来自核过程的具有天然放射性或已被其他放射性元素污染的材料被称为 核废料.

它是核能生产过程中辐射的废物。关于如何处置这些废物存在很多争论,对于高放废物(HLW)尤其如此。

根据美国环境保护署 (EPA) 的说法,核废料分为六大类。这些包括:

  • 来自核反应堆的乏核燃料
  • 铀矿开采和研磨产生的铀厂尾矿
  • 乏核燃料后处理产生的高放废物
  • 低放废物
  • 国防计划中的超铀废物。
  • 天然存在的和加速器产生的放射性材料。

核废物处理或放射性废物管理是核能发电的重要组成部分,核电厂和其他公司必须遵循一些非常重要且严格的准则。

这些准则确保所有核废料都得到安全、谨慎的处理,并尽可能减少对生命(无论是动物还是植物)的损害。核电站产生放射性核废料,会对人类健康和环境造成严重损害

人们必须避免接触此类放射性核废料。在一些国家,一旦讨论核能,就会出现所谓的“核废料”问题,但在另一些国家,这根本不是一个问题。

核废料处置问题及解决方案

10 个最大的核废料处理问题及解决方案

我们将探讨核废料处理的问题和解决方案,这肯定会很有趣。

核废料处置问题

  • 没有长期的存储解决方案
  • 清理费用昂贵
  • 半衰期长
  • 规范问题
  • 清除
  • 核废料再处理是有害的

1。没有长期的存储解决方案

尽管核电站通过 11 座运行的核反应堆提供了世界 449% 的电力,但不存在安全的长期废物储存库。

目前,我们处理放射性废物的主要方法是将其存放在某个地方,然后尝试弄清楚如何处理它。几十年来,我们的海洋一直是常用的“储存场所”,因为它们具有巨大的稀释辐射能力。

例如,英国塞拉菲尔德核燃料厂自 1950 世纪 XNUMX 年代以来一直在爱尔兰海存放核废料。在许多其他地方也有类似的做法,例如将苏联潜艇和武器的放射性反应堆倾倒在北冰洋,或者在旧金山海岸倾倒无数装满核废料的集装箱。

然而,这种处理这种危险物质的方式并不安全,因为放射性污染会扩散到我们的海洋生态系统,从而损害水体和其中的物种。

2. 清理费用昂贵

由于核废料固有的危险性,清理费用非常昂贵,并且会对参与清理的人员的健康产生负面影响。

例如,在德国北部美丽的森林下面发生了一种不愉快的情况。 Asse 曾是一个盐矿,在 126,000 世纪 1970 年代曾被用作核废料储存库,存放着 XNUMX 个放射性废物容器,现在已经出现了倒塌的迹象。

尽管早在 1988 年,墙壁就已经出现了一些严重的裂缝,但政府直到最近才决定必须转移核废料!”德国每年仅花费 140 亿欧元来执行参与调查的人员的安全措施,而不是实际转移废物。

此外,仅运输核废料就会带来巨大的风险。如果在运输到储存设施的过程中发生事故,所造成的环境污染可能是毁灭性的。

清理一切并使一切对人类、动物和植物来说再次安全的成本非常高。尝试清理泄漏的放射性物质时,没有简单或容易的方法;相反,可能需要数年时间才能确保某个地区可以安全居住,甚至可以再次访问。

如果发生非常严重的事故,可能需要几十年的时间才能让事物重新开始生长或正常生活。

3. 半衰期长

如果您想知道放射性元素的半衰期是多少,它只是放射性原子核经历 50% 衰变所需的时间。

现在,核裂变产物的半衰期很长。这意味着它们将继续具有放射性数千年,即长时间辐射,从而始终保持潜在威胁。因此,它们不能在开放区域处置。

此外,如果储存核废料的废钢瓶发生任何意外,这种材料在未来的许多年里可能会极度不稳定且危险。放射性核废料产品的寿命很长。

4. 规范问题

放射性废物处理的主要问题是,政府坚持将废弃的含灰核燃料定义为放射性废物,并不诚实地声称将其储存的原因并不是它从未对那里造成任何危害,并且具有未来价值,但目前还没有办法将其作为废物永久丢弃

政府的另一个谎言是,它在储存时会带来重大危险。如果相信的话,这就会陷入两难境地:要么冒着埋葬它的风险,要么冒着保留它的风险,但要避免他们因靠化石燃料赚钱而受到指责,因为化石燃料的废物确实伤害了人们。

5. 清除

发展中国家的一个特别严重的问题是,人们经常去寻找仍然具有放射性的废弃核废料。在一些国家,这类废品有市场,这意味着人们愿意将自己暴露在危险水平的辐射中来赚钱。

然而不幸的是,放射性物质可能具有高度挥发性并导致一些问题。通常,拾取此类材料的人最终会被送往医院,甚至可能死于与放射性材料相关或由放射性材料引起的问题。

不幸的是,一旦有人接触到核废料,他们就可能让其他没有选择去寻找核废料的人接触到放射性物质。

6. 核废料再处理是有害的

核废料后处理污染严重,是地球上最大的人为放射性来源之一。

在此过程中,钚通过一系列化学反应从废铀燃料中分离出来。钚随后被用作新燃料或制造核武器。

尽管有些人认为对乏核燃料进行后处理的想法对我们有很大好处,但核后处理仍然不能解决废物问题;相反,它本身就是一个问题。

留下的废物量更高。用于溶解乏燃料棒的化学过程会产生大量放射性液体废物,需要安全储存(储存问题再次重复)。

钚是人类已知的毒性最强的物质之一。它会积聚在骨骼和肝脏中,因此很难估计其对个人的影响。

核后处理是一个极其肮脏的过程。法国最大的拉海牙核后处理设施产生的一些放射性物质已在北极圈内被发现。

核废料处置问题的解决方案

  • 建造熔盐钍反应堆
  • 用过的燃料的储存
  • 深层地质处置
  • 保持积极心态处理问题
  • 首先减少浪费

1. 建造熔盐钍反应堆

解决核废料问题的一种方法是建造熔盐钍反应堆。这些类型的反应堆本质上是安全的,这意味着它们不会像切尔诺贝利那样“爆炸”,也不会像福岛核电站那样在电力完全失效时熔化。

随着时间的推移,钍反应堆可以注入现有的核废料,以便在反应堆内部的核反应中“燃烧”。此外,反应堆还将产生电力。

是的,钍反应也会产生核废料,但钍衰变线产生稳定元素的速度要快得多。核废料只需要安全储存几百年,而不是铀和钚基反应堆中的数十万年。

钍技术可以被设计为“燃烧”锕系元素(元素周期表上水平族的其余元素)。

建造钍工厂的成本要低得多。 450 Mw 反应堆的“足迹”可以被掩埋,只显示发电棚、与电网的连接和一条通道。太阳能发电面积将超过 1000 英亩,(目前)使用寿命为 20-30 年。

钍使各种能源和废物的管理变得更加简单。

2. 用过的燃料的储存

对于被指定为高放射性废物 (HLW) 的废燃料,第一步是储存,以便放射性和热量衰减,从而使处理更加安全。

用过的燃料通常在水下储存至少五年,然后通常进行干燥储存。用过的燃料可以储存在反应堆现场或集中的池塘或干桶中。

除了储存之外,还研究了许多方案,寻求为放射性废物的最终管理提供公众可接受的、安全的和无害环境的解决方案。最受广泛欢迎的解决方案是深层地质处置。

3. 深层地质处置

放射性废物的储存是为了避免对人类造成任何辐射暴露或任何污染。废物的放射性随着时间的推移而衰减,这为在处置前将高放废物储存约 50 年提供了强有力的动力。 

深层地质处置被广泛认为是最终处置产生的放射性废物的最佳解决方案。

大多数低放射性废物(LLW)通常在包装后立即送往陆上处置,以进行长期管理。

这意味着对于核技术产生的所有废物类型中的大多数(按体积计 90%),令人满意的处置方法已经开发出来,并正在世界各地实施。

重点是如何以及在何处建造此类设施。不打算直接处置的废燃料可以进行再加工,以回收其中所含的铀和钚。

再处理过程中会产生一些分离液体(HLW);将其玻璃化并储存以等待最终处置。含有长寿命放射性同位素的中水平放射性废物(ILW)也被储存在地质处置库中等待处置。

一些国家在近地表处置设施中处置含有短寿命放射性同位素的(ILW),就像用于(LLW)处置一样。

一些国家正处于考虑处置ILW和HLW的初步阶段,而其他国家,特别是芬兰,已经取得了良好进展。

大多数国家都对深层地质处置进行了研究,并制定了有效处置核废料的官方政策。

四、保持积极心态处理问题

首先,我们不能再利用一切机会夸大和强调处理放射性废物和核电的危险和困难。

目前在美国,全国各地都有大量来自裂变反应堆、用于癌症治疗的医疗来源的高放射性废物,以及大量低放射性废物。

这根本不会造成健康危害。但这不是一个长期的解决方案,也不是可以做到的最好的解决方案,但我们并不都被放射性尘埃云所笼罩。

我们可以首先与其他发电方式带来的废物处理和污染问题进行理性比较。

完成这些之后,我们就可以建造快谱增殖反应堆,以燃烧来自轻水、重水和石墨慢化热反应堆的“废物流”中的长寿命锕系元素,其中许多是可裂变的,其中大多数是可裂变的。是可裂变的。

或者,我们可以学习应对世界人口的增长。控制这种增长,然后将人口减少到某个合理和稳定的水平,能源生产和废物处理问题将突然变得更容易管理,无论最终使用的能源是什么。

5. 首先减少浪费

该方法特别关注核反应堆废物的储存和处置。然而,我们也投入了大量资金来寻找减少废物产生量的方法。

目前有 55 家核电初创公司,融资额达 1.6 亿美元。由于 NRC(核管理委员会)历史上是一个旨在阻止核武器扩散的实体,而不是一个专注于与创新企业家合作的实体,因此核行业的限制非常严格,并且对新参与者构成了巨大的障碍。

结论

总之,从本文和当前的社会趋势来看,核废料的妥善处置仍然是制约核电发展的一个具有挑战性的问题。

主要问题在于放射性同位素产生的半衰期非常长。其中一些已有超过一百万年的历史。因此,这使得核废料的控制和管理变得更加困难。

然而,核废料处置最常用的方法是储存,要么使用钢瓶作为放射性屏蔽,要么使用深层地质处置方法。

但核废料的储存处置仍然存在诸多担忧,因为核废料的泄漏可能会造成巨大的环境灾难,并影响人类健康。

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Ahamefula Ascension 是一名房地产顾问、数据分析师和内容作家。 他是希望燃烧基金会的创始人,也是该国一所著名大学的环境管理专业毕业生。 他痴迷于阅读、研究和写作。

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