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2012-10-26 04:27:21| 人3,515| 回0 | 上一篇 | 下一篇

略--*核料玻璃化*的新科技

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                         核料玻璃化冷理法....

 

核料玻璃化最新的理方法,能核料安全存放20年,比核料的放射性保持期要。部位於敦的Amec公司曾“9·11”事件後世塔的清理工作以及五角大的修工作。公司,他的最新理方法能核料安全存放20年,比核料的放射性保持期要,方法能改核工,而推可代替物燃料的可靠能源。

 

土壤熔解的新方法已成功地通了美政府的。美政府在盛花了5300美元建立了工,用此方法理上世40年代原子留的30加液物。Amec公司已英有核能公司英核燃料有限公司判,後者在坎布里郡的塞拉菲德有一家工,且在16家有23名工。公司在月派工到美察Amec公司的址。

 

英工部也研究理方法。Amec公司的理方法是在排列成行的大金罐核料土壤或其他玻璃形成物混合在一起,其中20%是核料,80%是土壤。然後通端的石墨以3000氏度的高混合物行加。加後排出的另行理,主要是二氧化碳和碳化合物。最後熔化的物冷,形成比混凝土要硬的大玻璃。

 

玻璃化的理方法由位於俄亥俄州的巴特研究所明。研究所曾明了影印和CDAmec公司在全球的天然、石油、煤和森林等行都有投,去年的是47英。它巴特研究所了技,得了理方法的全球可。

 

英核燃料有限公司以混凝土形式存放了大量核物,存放可200年。已引起全世界的泛注:心放射性物漏到供水系,公共生和境造成重威。英核燃料有限公司通持熔解的方法已塞拉菲德的一些核料行了玻璃化理,然後存在似牛奶拌器的6英尺方的容器。些容器封存在偏僻之的地面。去年,共有341容器入了玻璃化核料。

 

一位言人,玻璃化理後的核料的存放有放射性存在,所以有必要行一定程度的再包Amec公司,英核燃料有限公司的方法相比,它的方法可以生品更好、保存更的玻璃,而且成本少了四分之一。

 

玻璃化核料的新形式之所以比英核燃料有限公司的玻璃能更久地保存是因它的化物含量更少。Amec公司的土壤熔解案人唐·弗雷:核工有一形象。公注的主要是放射性料的理。我相信,土壤熔解的方法解了,可以改核工的形象,它比迄今止其他任何方法都更加有效。

 

弗雷,新方法的玻璃化料能保存一地代,其中所有的放射性粒在玻璃全部腐消失前已衰射的元素或化合物。他:在千年,公以及生活在附近的任何人都不生威。

 

然而,境保色和平的核能家·克索利,土壤熔解不是解核料的法,但有可能是管理程中的重要一步。目前,有任何境上可以接受的核料解方案。·克索利:我已推新的玻璃化方法,但只有才能明新方法是否比行方法更有效。

 

放射性料

放射性料是一包含放射性物,一般在如核裂一的核反中生。事上,一些不核工直接的的再各自的生活中也排放出一定量的放射性料。放射性料按其位量放射性弱共分高、中、低三,其中了主要部分,中料高料少。

 

一般,物的放射性的推移而弱,所以原上所有放射性料都可以外界隔一段,到使其分不再能引起危害的目的。用放射性物工放射性物封存一般小至,而高料需要封藏上千年。如今,置放射性料的主要途有:

 

1>短命的料;

 

2>近地面理低料和一部分中料;

 

3>地下深入保性掩埋(深地置)命的高料。

 

原子能(IAEA)乏燃料管理安全和放射性料管理安全合公章程的一部分,署的大部分已家放射性核料的及理法的概要定期地公布被行。

 

放射性料都含有放射性同位素——一因原子核的不而容易元素,它以不同形式、不同弱行持短不同的衰。衰中生的致射生命健康自然境都能造成一定害。

 

物理性

放射性料中含有的所有放射性同位素都具有各自的半衰期(使自身的一半衰其他所需要的),最放射性料衰作完全不具放射性的物。某些乏燃料中的放射性元素(如-239)在自然放置上千年後人及其他生命仍然是有害的,另外,甚至存在上百年都不能衰完全的同位素。因此,些料必被封存自然境隔更。

 

某些元素具有短的半衰期(如碘-131的半衰期8),所以相於其他放射性元素而言,它造成的危害小,不它在衰初期由於衰急,其更加活、危。同位素衰得越快,它的放射性越。某的放射性物危程度是由它衰生的能量等重要因素界定的,而物的活性入境及被生物吸收的易程度由它的化性定。於多不能很快衰至定的,而是生放射性衰物或引起的放射性同位素,它和自身的衰物的性和影更加。

 

物力性

 暴露在高度的放射性料的射中可能致重,甚至死亡成熟或其他能致的理(如化法中的胞毒瘤物治,本身也是致癌物),可能致生物患上癌症。算,5西弗的射於人已是致命。另外,一0.1西弗的射令人死亡的率是8‰,率量每增加0.1西弗增加一倍。致射可能致染色片段的缺失。如果一中的(如未出生的)接受了射,可能致先天性畸形先天性疾病,不些缺陷不出在同接受了照形成的配子或由配子融合形成的中。由於尚不明、不能以人意志控制人工的果,所以由射致的人的影仍是不定向的(既不能期它人的影是利是弊)。

 

暴露在放射性同位素的射中的危性取於放射性同位素的衰形式及放射性同位素所元素的物力性(即元素的代方式代速度)。例如,然碘-131是一短命、以β、γ形式衰的放射性同位素,但它因在甲腺中聚集而生命造成比一般以水溶性化合物形式存在的-137更大的害(能溶解中的物更易尿液排出)。同地,主要以α形式衰的系元素(如等),由於它一般具有的生理半衰期高的性能量移值,所以也被生命有大危害。因在上述方面的不同,放射性同位素能造成的生理判。

 

放射性料的源有很多,其中最主要的包括核燃料循核武器再加工。其他源包括用放射性物、工放射性物及在加工、使用一些化石燃料(如石油天然)或其他物的程中天然放射性物naturally occurring radioactive materialsNORM)

 

首端

核燃料循首端生的放射性核料一般以α形式衰的的萃取物。些物中常常含有以及的衰物。

 

中集的二氧化UO2)的放射性其不十分——大只是中使用的花岩的放射性度的千倍。人些的氧化物精得到八氧化二U2O8),再化成六氟化UF6。,-235的含量可由原的0.7%提升至4.4%LEU)。最後,一系列的,六氟化硬的陶氧化物核反中的核燃料。

 

的程中,主要的副物是耗乏depleted uraniumDU),其主要含有-238同位素,而-235的含量只3‰。多的六氟化及八氧化三都被封存起。部分因其具有很大的密度而在一些特殊的域有高的用值反坦克武器的外。它也常回收後得到的一起用於造混合氧化物燃料mixed oxide fuelMOX),以其「」存在核武器中的需要由武器核燃料工核燃料HEU)。一稀的程也被作,也意味著任何已得成品核燃料的家或需要反演武器配前的十分、昂的程。

 

末端

核燃料循的末端乏燃料棒主要含有以β形式γ形式衰的裂物、α形式衰的系元素(如-234-237-238-241),有含有射中子的放射性同位素(如)。些同位素都是在核反中生的。

 

明已被利用的核燃料的後理中重新得核燃料的程是十分重要的。在人所使用的核燃料含有高放射性裂物,其中大部分是良好的中子吸收,上也被「中子毒物」。由於它不吸收中子,最到「」致式反停止——甚至堆芯中取走用於抑制反的控制棒也不能使反的程度。的核燃料被「已用」,然其中仍含有大量的-235,但是需要用新的核燃料取代它。

 

,些已被利用的核燃料主要被以不同方式存起;而在俄斯日本印度等,它後理除去其中的定裂物後得到再利用。俄斯等利用的核燃料的理程中包含高放射性材料的理,中得的裂物是的高料形式存在的。些家都以single plutonium cycle)的形式行核燃料後理,印度是世界上已知的唯一一致力於合回收multiple plutonium recycle)的家。回收有著的好:後理的核燃料得不能再被利用於核武器的造,但作工核燃料,它的利用效率可以很高。印度的以接近典型商核反4倍的燃效率。

 

化石燃料的比

有主,核能在任一方面的污染都不及化石燃料的燃所造成的重。2004英播公司BBC)的一篇中提到:世界生WHO)每年全世界有3百人死於由排放的可吸入微粒物造成的室太空污染;此外,每年有6人死於固燃料燃引起的室空污染。」  在美,化石燃料生的物每年大人的死亡有。一火力站相同功率的核站相比,火力站所放的射度是核站的10倍。根估,1982燃煤活所放出的幅射量甚至比三哩核事故的幅射量高155倍。

 

自然的例子

有一例子明了放置大量放射性料在地下是安全且可靠的。 在20年前的非洲西部克洛,一天然,存有大量放射性在地下始了其程。天然的核裂反持作了百年,那些衰成和其他今的高放射性物一的物。管在地存有大量的地下水,但些物依然不入水中污染,全部成其他非放射性元素。

 

世界核能提供了一比不同形式的能源生造成的死亡字。在他的字中,死亡人是以每千瓦/年所算出的。根在1970 1992年的示,有885人的死是和水力 ; 342人的死是和燃煤 ; 85人的死是和天然有而有8人的死核能有。

 

核燃料的成分以及的放射性活

在使用核燃料的同,我必要考到如何妥善地理放射性期的核料,亦即是制一套完整的核料理方案。格,那些放射性衰期的核料(高放射性料),在制核料理方案的程中有一很重要的地位,是最迫切需要解的。而由不同型的核燃料所造成的核料,其料理方案也有所不同。

 

使用的核燃料

而其中一例子是使用的核燃料,-232通吸收慢中子而成可作核燃料之用的-233,所以在裂的程中核燃料通常都存有-233,而-233半衰期15.9年。而其放射性衰期有著核燃料的周期(完全束)100年之久。而右上角的曲表可以看出三不同的核燃料型所含有的-233放射性活的比。

 

核燃料的活性

而那些核燃料通常被分三,它分使用武器混合氧化物燃料。而不同的核燃料,具有不同的活性曲。於武器在一百年-233的量可以右上角的曲表中看出。由此可,-233的量三不同的核燃料型的放射性活有著密切的。而正因混合氧化物燃料不存在-233,所以相地它的活性便其他的低。相反,武器有高的活性,因它含合氧化物燃料有的-233

 

用放射性物往往包含能放射β粒子γ射的物。它可以被分大部分。在的中常用到的一些短命γ射放射物如-99m,它的只要在像普通垃圾一理前先放置一段不的已令其衰至定。其他中常用到的放射性同位素(括各自的半衰期)包括:

 

-90,用於治淋巴瘤2.7天)

碘-131,用於甲腺功能、治甲腺癌8.0天)

-89,用於治骨癌、也用於注射52天)

-192,用於近距治(74天)

-60,用於近距放、外放射治5.3年)

-137,用於近距放、外放(30年)

 

源於的料可能包含能放射α粒子、β粒子、中子或γ射的物。γ射放射物主要用於造影,而中子放射物的用途很泛:例如石油井

 

天然放射性物(NORM)

「天然」具有放射性的物作「NORM」。料主要衰或衰中生的阿法粒子放射物。人放射性的源-4040K)。根大部分岩石的成分可推出它都是具有一定的、但微弱的放射性。

 

煤炭的放射性

煤炭含有少量的放射性,,和,煤比起那些放射性物中的分量更低。煤相比,一些碳化程度低的煤(''),如泥炭褐煤有更高含量的放射性物(),而些在煤以浮物的型放至大。正因''煤的灰分(不能燃的部分)含量高, 以致它在燃放出活的有害物。而''煤灰的放射性焦煤相等但比磷灰石低,但更令人注的是煤所造成空污染

 

石油和天然的放射性

石油天然理工所排放出的普遍都含有及其同位素,油井中抽取出的硫酸化合物富含,而井的石油天然富含。些後便形成其他固放射性同位素管道形成一覆物。在石油理的丙烷生最容易受放射性污染,因丙烷於同一

 

理放射性料

低放射性料要 300 年才可以定其安全定性,可是有些核料是於高放射性料,就算 300 年也用,因毒性是一也不衰退。以- 99半衰期21.1年)和- 129半衰期1,570年)例,它需要放置最少3000年才能有效地低其放射性。而比它更棘手的有超元素(比重的放射性元素混合物)面的- 237半衰期214.4年)和-239半衰期2.41年)。要妥善地理些核料需要到一定程度的技和密的控,以隔除些放射性料的威。其次就是制一期,定的管理方案包括存,置或者把核料化成害的方式置,而世界各政府正在考一系列的核料管理和置方案,在的物管理方案上取得了一部分的展。

 

核料玻璃化

要有效地期存放射性物便要把它成一定期不降解(因降解生大量的崩解使液,生放射性,增加存桶的生漏。) 和生反的方式存。而之玻璃化就能做到一。目前塞拉菲德已始用一方式存放射性物,首先把料()物混合後煅,而焙的目的就是要去除硝酸和蒸掉多的份,以增加其定性。

 

煅後所生的成品(成品A)被引入到一充玻璃碎片的,之後便把尚未冷的液混合物分批倒入形的容器。它冷凝固些玻璃碎片,把成品A化成一高度防水(就能防止它漏)的放射性玻璃不容器,填後便被密封焊接,清和外部污染查後,便存在地下,始持年的程,在不容器的放射性玻璃,通常是表面有黑色光的物。在英,些放射性玻璃都是通端控制行的。放射性玻璃中的糖,是用控制的化作用,和制止它形成含和爆炸性和具有放射性,因含- 106RuO4

 

在西方家,那些碎玻璃原料通常是硼矽酸玻璃(似耐玻璃),而前通常使用磷酸玻璃。那些在玻璃的核料的量,必加以限制,因有些金例如系的金,不能玻璃晶化。德已有一正在作中的核料玻璃化工,用重新理有,已被封存的核料

 

50年代以,玻璃化方法已被明是冷固化自於用核燃料再理作生之高放射性物所不可缺少的技。事上,些高的放射性裂物(Fission Product, FP)管它只放射性物的一小部分,含有放射性活性的96%。很快地,是在法和外各地(包括美、俄斯、英、德、日本等),玻璃基已成包封高放射性物必不可或缺的成分。事上,玻璃能包封放射性元素,不是只是由外表包裹它,乃是透氧化物形成的化所成的玻璃非晶,牢牢地制了些放射性元素的活。

 

在玻璃中的用核燃料

1978年首次工玻璃化生於法 Marcoule 正式投,在 Marcoule 的玻璃化施,主要是了理自於石墨冷式反器其再理後的用核燃料所生之高放射性物,俾提供解方法。今天,有六生在 La Hague R7 T7施房中行。些施已分於1989年和1992年始作,主要是以玻璃化理自於水式反器出之高放射性物。些施也能自於用核燃料再理活所生的高放射性物提供玻璃固化的解方法,成全球的工。

 

前中的工性玻璃化程,由不同的段所成。第一段涉及在 400 ° C 度下,乾燥焙液的高放射性裂物; 接下是煅融化段,其玻璃化佐 (玻璃基材) 和焙的高放射性裂物被均混合,然後倒入一被加至大 1100 °C 的金容器中煅熔化之。

 

特的回

15年,化方式的些施都提供了特的回,以展了法在玻璃化程的成熟度。然而,其中之材料和程必根需要持行整,譬如: 根待理的用核燃料之特演化化玻璃的量 (因更高的燃耗率可能伴生更多的 a-射源度於玻璃中) 、以往理的用核燃料所阻之高放射性裂物,以及所理的期中放射性核物(LL–IL)等。

 

了因些挑,了 a-射源的放射性物予以玻璃化之研究,目前正在行中。新配方的玻璃已被研出,它是依被理之放射性物的自然本以及玻璃化新技予以化,使玻璃化程能在更高的融合度下行。

 

3洲家於15年始把核料藏於地底下,即使大未完全支持作法,他也做。

 

家在美促科年(AmericanAssociation for the Advancement of Science)表演表示,芬一藏核料的深地置,於2020年始用。

 

盟行委(European Commission)的合研究中心(Joint Research Center)副署沈克(Roland Schenkel)表示,瑞典的地置在芬置用後3年始使用,法的深地置在2025年始作,置放置理的玻璃化高放射性核料

 

沈克:法英、日本、俄斯,目前理的核料放置於藏施,最把些核料存在深地底置。深地底置是高放射性核料的最藏地。

 

但是根美吉尼州治梅森大(GeorgeMason University)者克法(AllisonMacfarlane)德卡斯合研究中心研究岑基希(Klaus Luetzenkirchen)的法,不理核料,直接之存放於深地底置,是最佳也是最安全的方法。克法:理核料花大,而地底置是公存放高放射性核料的最佳所。岑基希表示:埋藏在地底的核料容易防。

 

瑞典有1/5的人反在自家城或地建地底置,家消除些反人士的疑。瑞典核燃料及料管理公司(Nuclear Fuel and Waste)的狄葛斯特洛姆(Claes Thegerstroem):我不是安全的。如果我,大家早我的不是。但我可以,在所有中,是最好的,其他都有安全。

 

 

      “是一座俄斯用理核料的物理中心。

 

       走“核料理中心--+的照十--

 

                http://article.yeeyan.org/view/186936/197575

 

          

台: 幻羽
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