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核废物的危害及处置
2015-12-02 | 编辑: | 【 】【打印】【关闭

    核废物是指含有αβγ辐射的不稳定元素并伴随有热产生的无用材料。核废物进入环境后会造成水、大气、土壤的污染,并通过各种途径进入人体,当放射性辐射超过一定水平,就能杀死生物体的细胞,妨碍正常细胞分裂和再生,引起细胞内遗传信息的突变。研究表明,母亲在怀孕初期腹部受过X光照射,她们生下的孩子与母亲不受X光照射的孩子相比,死于白血病的概率要大50%。受放射性污染的人在数年或数十年后,可能出现癌症、白内障、失明、生长迟缓、生育力降低等远期效应,还可能出现胎儿畸形、流产、死产等遗传效应。 

  一台1000兆瓦核电站的年核废物中含有10公斤的镎-237和20公斤的锝-99,如以非专业人员允许的年接受辐射剂量率为标准,那么上述核废物即使贮存100万年,仍高出允许剂量的3000万倍!如果直接排放,需用6亿吨水稀释镎-237,用3000万吨水稀释锝,才符合环境要求,这是做不到的。

  核废物的存放是举世瞩目的难题。目前常见的高放射性核废物,是采用地质深埋的方法。常见的矿山式处置库,位于300~1500米深处。若深部钻孔,如在花岗岩石中凿一个地下处置库,则要建在几千米深处。库的结构包括天然屏障和工程屏障,以防止废物中的放射性核素从包装物中泄漏,但很难保证在长达上百万年中包装材料不被腐蚀、地层不变动。

  美国1986年准备把人烟稀少的尤卡山作为核废物存放点,当时科学家推测附近20公里处的一座火山在27万年前爆发过,到了1990年科学家把火山爆发距今的时间缩短为2万年,这使得该火山可能在核废物变得无害前恢复活动。美国科学家尼古拉斯·伦曾说:“应记住,在不到1万年以前,曾在今天的法国中部爆发过火山,在7千年前英吉利海峡还不存在,5千年前撒哈拉的大部分地区还是肥壤沃土。只有千里眼才能为20世纪的核废物选择一个不受干扰的永久性的贮存场所。”

  世界各地核电站每年产生约1万立方米核废物,存放低放射性(半衰期小于30年)的核废物不用深埋,地表下几十米即可,但也得层层设防。法国1996年建成第一座大型陆地核废料储存库,外形如一个小山丘,由140万吨砂岩、片岩、黄沙和泥土组成,第一层是植被,第二层是硬石层,第三层是沙子,第四层是防水沥青膜,第五层是排水层,第六层是覆盖在装有核废物的铁桶上的硬土石层。

  我国已建好的西北处置场、华南处置场,是存放低、中放射性核废物的近地表处置场。对高放射性核废物我国目前还没有地质处置库,只能继续贮存。另外,我国军工还遗留下不少放射性核废物,加上今后要大力发展核电,专家们呼吁必须从战略、战术上重视和减少放射性废物,加强核废物的处置。

   

   

  尤卡山核废料处置库施工现场

   

  尤卡山核废料处置库示意图:1、放射性核废料通过铁路、公路运输到此处,2、核废料被封装到金属密封容器中,3、自动化运输系统将核废料金属罐送到地下,4、金属罐被存放到隧道内的固定位置封存。

    本文摘自中科院武汉岩土所

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