问题

为什么核废料很难处理与处置?

回答
核废料处理和处置之所以棘手,并非单一原因,而是多种因素交织在一起的复杂问题。这其中的难点,就像在处理一颗既炽热又会不断释放有害物质的“炸弹”,而且还需要我们找到一个能让它永远安息的“坟墓”。

首先,最核心的问题在于放射性。核废料,尤其是乏燃料,含有大量放射性同位素。这些同位素衰变时会释放出能量,也就是放射线。而放射线会对生物体造成严重的损伤,破坏细胞结构,引发癌症,甚至导致死亡。更麻烦的是,有些放射性物质的半衰期极长,长达数万年甚至数十万年。这意味着,即使我们现在找到了处理方法,这些物质的危险性依然会持续下去,远远超过人类文明的历史长度。想象一下,你需要为你的子孙的子孙的子孙的子孙的……负责,因为你现在产生的垃圾还在散发着致命的能量,这本身就是一种巨大的心理负担和责任。

其次,热量问题也不容忽视。核反应堆产生的乏燃料在刚从堆芯取出时,仍然会持续释放大量的衰变热。这种热量非常可观,如果不对其进行有效的冷却,堆积在一起的乏燃料可能会升温到极高的程度,甚至引发火灾或熔毁。因此,在早期阶段,核废料必须被储存在特殊的冷却池或干式贮存容器中,这需要持续的能量供应和严格的监测,本身就是一项巨大的工程和成本。即使是冷却储存,也需要数十年甚至上百年的时间,才能让乏燃料的放射性和热量显著降低到可以考虑进一步处置的程度。

再者,毒性也是一个严峻的挑战。核废料中不仅含有放射性物质,有些物质本身也具有化学毒性。这些物质如果泄漏到环境中,可能会污染土壤、水源和空气,对生态系统造成长期的破坏。例如,钚是一种剧毒物质,即使是微量的接触也可能对人体造成严重伤害。

更深层次的困难在于安全性和长期稳定性。我们不仅要确保核废料在短时间内不会泄漏,更要确保它在成千上万年的时间里都能保持稳定,不与外界环境发生不良反应。这意味着我们选择的处置方式和地点,必须能够抵御自然灾害(如地震、洪水、火山爆发),以及人类活动(如未来可能发生的地下挖掘、战争等)。寻找一个真正能够满足这些极端要求的地点,并设计出能够抵抗如此漫长岁月侵蚀的储存设施,是一个极其艰巨的技术和工程挑战。我们必须确保核废料不会因为地质变化、容器腐蚀或者包装破损而暴露出来。

此外,社会接受度和政治博弈也让核废料问题举步维艰。没有哪个社区愿意成为核废料的“永久居民”,因此,选址过程往往伴随着激烈的反对和政治上的僵局。人们对核能的恐惧和不信任,加上对政府处理能力的担忧,使得建立新的核废料处置设施变得异常困难。即使某个地点在技术上被认为是最佳选择,也往往因为公众的强烈反对而无法推进。这不仅仅是一个技术问题,更是一个社会信任和政治意愿的问题。

最后,成本也是一个绕不开的因素。核废料的处理和处置是一个耗资巨大的过程,从最初的冷却储存,到运输,再到最终的深层地质处置,每一个环节都需要投入巨额资金。这些成本必须被纳入到核能发电的总体成本中,并且需要长期的、稳定的财政支持。谁来承担这笔费用,以及如何确保这些资金能够持续地得到保障,也是一个复杂的经济和政策问题。

总而言之,核废料难处理与处置,是放射性高且半衰期长、强烈的衰变热、化学毒性、对长期安全性和稳定性的极致要求、社会接受度的挑战以及高昂的成本等多种因素共同作用的结果。这是一个需要跨越技术、工程、环境、社会和政治多个领域的综合性难题,需要人类以一种近乎“对永恒负责”的态度来对待。

网友意见

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先给个链接

走向永恒 Into Eternity(2010)

这部影片肯定比我解释的好(不过里面有芬兰语==)

辐射防护专业学生一枚,题主这个问题问的很笼统,所以有误解就不奇怪了。

首先,我们来分辨一下什么叫放射性废物:废水、废气和固体废弃物,这是核电站所产生的三废;废水、废气,我们要管控起来很难,因为是流体,所以在设计的时候,本着对于环境以及个人的辐射影响最小的原则,我们已经控制了废气和废水排除的辐射了,福岛的那个废水排入大海,其实怎么都是要排的,只是排出时间的不同,这个和污水处理具体原理不同,但是道理是一样的,就是差不多达标干净了就可以排出去,而这个标准,都是有国标规定的。所以综上呢,题主说的不是问题的废物处理是废水和废气,这个确实也不是什么问题。

那么下面问题就来了,到底核电站里面,废物处置最大的问题是什么呢?乏燃料,高放废物。

那这个难难在哪里呢。首先是时间问题,这些高放射性的固体废弃物、乏燃料的衰变周期都是非常长的,长到什么程度呢?芬兰做了一个废物处置库做固体废弃物掩埋,设计标准是十万年。十万年是个什么概念啊,人类文明能不能存在十万年都是个问号?但是十万年后这些放射性废物还是一样对于生物有危害(危害具体是什么我们再说)。我们在上辐射环境防护的时候有一道题目,就是设计一个能保存十万年的警示标志,要能够警示那个时代的其他物种的智慧文明,或者非智慧生命,十万年都要能维持其原来的功能。全班几乎都傻了==!十万年,人类到目前为止存下来的遗迹都没有这么久啊,最后我的答案是造个金字塔放上面,当然也不能保证效果。当然也有人说为什么不直接随便存在那里不要理,十万年,我们都不知道在哪里了,何必去费这个事情;其实我们这种存储放置的方式已经算是很不负责任的一种表现了,首先高放废物一旦泄露,其影响肯定会在几代内现象出来,所以我们的原则是“相信我们的子孙有比我们更加先进的技术去解决这些问题,我们不能解决的问题留给子孙去解决,先埋起来吧”

然后,第二,我们就要讲到的放射性对人体危害的问题,到底什么是辐射,它怎么危害人身安全和后代。

辐射这个东西,我们只讲电离辐射啊(怪力乱神的电磁辐射不归我们管。。。),其实主要就是三种粒子,一种是电子,叫贝塔射线;一种是光子,叫伽马射线;最后一种就比这俩大了,氦核,也就是我们说的阿尔法射线;其他不是主要部分的也是粒子,就是那些原子核碎片啥的,比这三哥们都大,但是族群数量少到可怜(到底有多少自己意淫去吧);

然后他们如何去对我们的身体造成影响呢,大家都知道我们体内有DNA吧,一个个条状的,然后粒子就像子弹,DNA就是靶子,打上去,断了一根又一根;断的少的话,说不定断的那一根就到你的子孙身上去了,这个就叫遗传效应;断的多的话,你的细胞就死了,如果死了足够多还都死在关键部位的话,那么你懂的,这个叫躯体效应。如果粒子足够多,那么你肯定就挂定了,万箭穿心那种感觉的挂,这个叫确定性效应;如果不够多的话,说不定你运气好,挂不了,这个叫随机性效应;随机性效应和确定性效应之间是存在阈值的,过了就挂。这就是电离辐射对于人体的影响,不仅仅事关生死,还关乎子孙万代==!你一定不希望自己的孙子或者儿子是个傻子或者三条腿吧。。。

而我们生活中呢,时时刻刻是受着电离辐射(也就是这三种粒子的照射的),这里的辐射来源有来自地外(宇宙射线)、来自脚下(岩石土地里都带辐射的——铀几乎是无处不在的,只不过浓度很低很低)、来自空气(氡气),这些是你躲不掉的,一直有的;然后还有就是家庭装修,你买个山区大理石回来,说不定就有个放射性物质矿啥的,还有就是切尔诺贝利啊、各种核爆炸(维基

zh.wikipedia.org/wiki/%

)不过现在而言,这个量还是在全人类的可接受范围内的,毕竟已经辐射了我们这么多年了,我们也没灭族啥的。

我们再说回高放废物,这些废弃物的放射性都是很高的(不然叫高放啊==!),不光高,还是一直高,这个一直可以认为对于现阶段的人类就是永远高下去。那么多高放射性废物啊,一旦泄露出来,首先肯定不是全世界范围内的本底平均增高,必然是先是附近一部分的人或者生物遭受影响,然后是扩大影响(参见切尔诺贝利普里皮亚季,图片

普里皮亚季_百度图片搜索

)。所以我们要处置它,注意,是处置!!!!这里是回答题主的关键,我们目前只能处置乏燃料和高放废物,我们处理不了它!!!!处置就是我们找个坑把它埋了,就好像一个定时炸弹,你不知道它什么时候炸,然后你还没发拆弹,你也不敢让它炸了(炸了世界就毁了),所以你就纠结了,这个就是目前为什么说核电站乏燃料处理很困难!!因为夸张的说,核电站一直在生产炸弹啊,还是保质期超级长的那种。埋了也解决不了问题啊,你说你埋了,然后等你挂了,哪个熊孩子不知道这是啥,给你挖出来,还以为是文物啊宝藏啊。。。

所以核废料的关键问题在我们现在根本没法把放射性周期降下来(就是把高放射性物质处理掉,转变成其他物质),所以我们没法处理它,我们只能进行地质处置。把炸弹埋在一个没人的地方,留着我们儿子的儿子的儿子或者说别的物种来帮我们拆。。。

然后题主说的那种埋在大洋里,这个叫海洋处置;埋在沙漠里,特别特别深,那也是一种,叫深埋地质处置;其他的还有海岛处置,冰盖处置;所有这些方法,都只能说是相对靠谱,不能绝对。(那个如果有人问可以可以发射去太空,这个问题我先回答了啊:万一发射的时候炸了,我们就废了,就这个万一,这个方案就被否了)。

目前全世界范围内,如何处置放射性废物呢,基本上都是采取深埋地质处置的

深地质处置 _百度百科

,这里我们主要讲两个,一个是芬兰的,花岗岩的,为什么说这个呢,因为他们拍了个纪录片叫Onkalo——Into Eternity,一个必须被忘却的地方

走向永恒 Into Eternity(2010)

,链接送上,基本上题主看完这个片子,疑惑就完全被解答了,剩下的只有深深的忧虑之心了。

还有一个就是美国的内华达州的那个尤卡山!!!就是哥斯拉里面去内华达吃空了半个山的那个!!!这里我们要抨击一下资本主义了啊啊,美国人是不做废物处置的,商人逐利,废物处置处理是要钱的啊,再说他么不缺核燃料啊!!!他们的乏燃料直接就扔在核电厂,以前是积压到一定程度就运到尤卡山。。然后内华达的人不开心,然后奥巴马上台的时候要选票,就和内华达的议员达成协议,上任就关了尤卡山,然后尤卡山就被关了。。关了。。啊,我擦,还可以这样啊。。。

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达到这里就差不多了,第一次答这么多,看了觉得还可以的求赞啊啊啊啊

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