掌握了核裂變的相關原理后,人類開發了核電站。雖然核能發電和火電一樣,產生熱量來促進汽輪機發電,但核能和風能太陽能一樣屬于清潔能源。
這首先是因為核能發電不產生溫室氣體。據統計,裝機容量也為100萬千瓦?;痣姀S每天需要一列40節的火車運輸,而核電站每年只需要一輛重型卡車運輸。使用燃料少,產生的廢物自然也少。然而,這少量的廢物具有很高的放射性。煤燃燒后的煤灰也可以用來建造磚房,但核電產生的核廢料不能隨意扔掉。那么如何處理核廢料呢?
什么是核廢料?
核廢料是核裂變反應后核燃料的剩余產物,但核裂變反應有一個獨特的特點。反應前只有二氧化鈾,但反應后會產生50多種新元素,幾乎占據半個元素周期表。特別是放射性會成倍增加。反應后的核燃料和疲勞燃料,俗稱核廢料的放射性,不同。若無處理任由泄露,則會造成嚴重的環境污染。
另一個原因是核廢物實際上包含了大量的資源。這就是“鈾”。鈾是自然界中唯一能發生核裂變的核燃料之一。自然界中每噸地殼物質平均含有2.5克鈾。然而,它在各種巖石中的含量非常不均勻,并且總是處于化合狀態。
雖然鈾的儲量高于金銀和其他元素,但提取它比金銀要困難得多。隨著核工業的發展,世界各地對鈾資源的需求迅速增加。據統計,根據目前核電產業的發展速度,世界上的鈾資源將在幾十年內耗盡。如果能從核廢料中提取幾種能作為核燃料的元素,如鈾和鈾,就能滿足未來核能可持續發展的需要。
如何看待核廢料?
國際上有兩種觀點認為核廢料的處理,即缺乏燃料。
首先,最主流的觀點是,我們應該盡快重視并處理它。這些國家以法國、英國和中國為代表。
另一種觀點是以美國為代表的,認為核廢物可以先儲存而不是處理。以后再研究再處理。
如何處理核廢料?
我們知道,當我們從爐子里拿出燃燒的煤球時,它會發熱,它不會立即冷卻。所以我們必須先把它放在一邊,讓它冷卻,然后把它倒出來。核廢料也是如此。當它從反應堆中取出時,它仍然很熱。首先,把它放在一個無燃料池里,用水循環冷卻。冷卻幾年后,當它的熱量相對較低時,它就可以被運走了。
然后進行干式儲存,就像建糧倉一樣,把所有的厭燃料都掛起來,再掛幾年。最后,可以回收利用。
回收過程也非常復雜。首先,將其切割成小段和小段。最后,用強酸溶解,然后進一步分離化學回收。
未來我們有什么新的解決方案?
物理學家和核反應堆專家提出了一個理想的核反應堆。經過充分的核反應后,最終的核廢物將被完全消耗掉。但由于材料和其他原因,這只是一個夢想。我們現在所能做的就是不斷改進回收過程。使我們的回收效率更高。成本更低。
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透視新科技
《核廢料處理》
播出時間:11月7日 19:31
監制 / 閆東 主編 /劉銘 黃麗君
編輯 / 田楚韻 楊力 佘佳悅(實習)
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