核廢料的處理技術(shù)

核廢料的處理來由     使用核能所產(chǎn)生的核廢料會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的輻射，并且影響會(huì)持續(xù)數(shù)千年，全球科學(xué)家正在研究如何處理核廢料，只要處理好了這一問題，核能才能利大于弊，而站在減排的角度來看，使用核能無疑也可以很大程度上降低溫室氣體的排放。     關(guān)于核廢料問題，對(duì)中低輻射型的核廢料，目前已可以通過填埋等方式安全處理；對(duì)高輻射核廢料的處理，目前一些國(guó)家如瑞典、芬蘭等已取得了一些研究成果，比如通過隔離、循環(huán)及燃燒等方式降低其輻射性能，使其經(jīng)過處理后達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。 處理方法     目前，核廢料的處理一般分海洋處理和陸地處理兩種方法。多數(shù)國(guó)家采取的是海洋處理方法，即將核廢料桶投入到選定的海域4000米以下的海底去。實(shí)驗(yàn)證明，這些核廢料桶即使投到6000米以下的海底也不會(huì)破裂、泄漏。就是萬一鐵桶在海底壞裂了，它逸射到海面上來的劑量也只有人體允許攝入量（每年100毫雷姆）的一千萬分之一，一般不會(huì)給人們帶來危害。而且，為了保證安全處理，各國(guó)在投放時(shí)還要受到國(guó)際監(jiān)督。陸地核廢料處理有其相對(duì)合理的一面。低放射性廢料埋藏在淺層地表中，高放射性廢料則埋藏在幾千米以下的深層地殼中，一般都不存在污染的危險(xiǎn)。而且，陸地埋藏的核廢料中，有些并不適于海洋處理，而一旦需要，陸地埋藏的廢料還可以回收。 研究與發(fā)展     德國(guó)魯爾大學(xué)物理學(xué)家表示，他們開發(fā)出了一種新技術(shù)，能縮短將核廢料變成無害物質(zhì)的時(shí)間。據(jù)英國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)主辦的“阿爾法伽利略”網(wǎng)站報(bào)道，這項(xiàng)新技術(shù)的原理是，將核廢料置于金屬容器中，使其冷卻到超低溫，這樣放射性物質(zhì)衰變的速度就會(huì)加快，其半衰期也就縮短。參與研究的物理學(xué)家說，利用這種技術(shù)可在數(shù)十年而不是上千年的時(shí)間內(nèi)使核廢料成為無害物質(zhì)。這種方法可使放射性粒子的半衰期大大縮短，這樣核廢料就無須深埋于地下貯藏庫。此項(xiàng)研究尚處于初步階段。研究人員正在對(duì)核廢料的有害成分鐳－226進(jìn)行研究，以驗(yàn)證這項(xiàng)新技術(shù)的實(shí)用性。     新的核反應(yīng)堆可使核廢料轉(zhuǎn)變?yōu)槎栊缘挠杏卯a(chǎn)物將為核能擴(kuò)大應(yīng)用提供新的希望。俄羅斯與以色列環(huán)能源資源（EER）公司的科學(xué)家2008年3月下旬宣布，已可使放射性、有危害的核廢料轉(zhuǎn)變?yōu)槎栊缘挠杏酶碑a(chǎn)物如玻璃和清潔能源。并已在北部靠近Karmiel的設(shè)施投用了中型廢物處理反應(yīng)器。使用稱之為等離子氣體熔融技術(shù)（PGM）的系統(tǒng)由俄羅斯Kurchatov研究院的研究中心、俄羅斯Radon研究院和以色列技術(shù)研究院開發(fā)，EER公司將高的溫度與低的輻射能量組合在一起使廢物進(jìn)行轉(zhuǎn)變。據(jù)稱，廢物處理反應(yīng)器對(duì)環(huán)境無害。反應(yīng)器將三個(gè)過程組合在一起：使用等離子矩破解廢物，碳廢料再氣化，最后無機(jī)組分轉(zhuǎn)化為固體廢料。剩余的材料為惰性，可生產(chǎn)建筑工業(yè)用的瓷磚、瓷板等。Karmiel的設(shè)施能力為每小時(shí)轉(zhuǎn)化500-1000kg廢物。     放射性廢物是美國(guó)和整個(gè)世界面臨的一大問題。美國(guó)愛德華大學(xué)化學(xué)教授Chien Wai經(jīng)過20年的研究，于2008年9月1日宣布，開發(fā)了從放射性核垃圾灰燼中回收鈾的技術(shù)，這一新的回收利用裝置通過高效、環(huán)境友好的技術(shù)可將核廢物再用作核燃料，開發(fā)這一技術(shù)系從脫除咖啡的咖啡因過程得到的啟發(fā)而發(fā)明。這一技術(shù)將來可望成為最危險(xiǎn)的放射性廢物回收利用的關(guān)鍵性突破。該技術(shù)過程原理是采用了超臨界流體來溶解有毒的金屬。Chien Wai與核工業(yè)AREVA公司成員、愛德華大學(xué)的Sydney Koegler合作開發(fā)這一提純過程，從被污染的材料灰燼中回收了富集的鈾。超臨界流體（此處采用二氧化碳）是在一定溫度和壓力下可呈現(xiàn)氣態(tài)和液態(tài)的物質(zhì)。在超臨界狀態(tài)下，一些物質(zhì)可直接成為固體和像液體一樣的可溶性化合物。如超臨界二氧化碳可直接從咖啡中溶解和去除咖啡因。當(dāng)二氧化碳?jí)毫Ψ祷卣＃统蔀闅怏w并蒸發(fā)，僅留下被抽提金屬。無需溶劑、無需采用酸，也不留下有機(jī)廢物。因該技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低和環(huán)境友好，AREVA公司已第一次在華盛頓州Richland大規(guī)模采用32噸焚燒灰燼進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，灰燼重量近10%可用于得到富集的鈾，其現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)值約為900美元/磅。這意味著采用這一技從核垃圾中回收的價(jià)值現(xiàn)可達(dá)約500萬美元。新的回收設(shè)施預(yù)計(jì)于2009年投入應(yīng)用。