在美国新墨西哥州有片人迹罕至的群山,这里就是负责储存全美各类放射性废料的填埋场。60多年过去了,一些被深埋在当地的核武器废料开始缓慢泄露,并且对附近的一些水源造成了威胁,下游25万居民的健康可能会因此受到影响。
美国政府部门表示,存放在上述地区的核武器废料泄露程度“尚不足以对附近居民健康造成伤害”。尽管如此,设在当地的罗斯阿莫斯实验室仍然将在2015年前,对设在山中的2000多个放射性废料填埋场进行一通“安全检查”。
目前全美有10个“被遗弃”核电站,它们的发电机组早已停止工作,但是大量核废料仍然堆放在那里等待处理。
从技术上讲,大部分被掩埋的物质应该被称为“使用过的核燃料”,即所谓的“乏燃料”。在核燃料被运抵反应堆后,新燃料放在最外层。反应堆被封闭后一般能连续运行一至两年。然后反应堆被重新打开,移除最内层的(也是最旧的)核燃料,并将其余燃料依次向内层移动,最后填充新燃料。一组燃料在反应堆内会经历3次这种循环,总共3至6年的时间。
这些被移出的燃料组含有高放射性的裂变产物,并将产生数十千瓦热辐射,因此往往都被保存在由钢筋混凝土建造的乏燃料贮存池中,并由非常纯净的冷却水负责降温。
这些元素的半衰期只有几年。一段时间后,这些燃料组就被转移到钢制套桶中,在那里干燥,充入惰性气体,然后被封闭。这些套筒最后被装入巨大的混凝土储存桶中,靠自然的空气循环带走燃料释放的微小热量。
不过,乏燃料中的锕系元素很让各方头疼。当铀原子吸收一个中子但没有发生裂变时,就产生了锕系元素。这些物质的半衰期可达数十万年。1987年,美国会选中尤卡山作为永久储存核废料的地点之一,并且预计将从2017年开始接收首批核废料。
在乏燃料中,约有95.6%的燃料未参与反应。剩余部分中,有3.4%是裂变反应产物,1%是钚这类半衰期较长的锕系元素。美国未来计划更加高效地回收核废料中的铀和钚,并且将其制成新的核燃料,剩下的短寿命裂变产物则被封存在废料库中。
国际原子能机构数据显示,一座装机容量1000兆瓦的反应堆,每年产生大约33吨核废料。在储存桶中存放时间越长,核废料衰变比例就会越大。一旦因核废料热辐射过高而造成附近的地下水沸腾,产生的蒸汽就会使岩石碎裂,导致核废料扩散。高轶军
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作者:
高轶军
编辑:
缪汶
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