第十六课 如何使它不“惹事”——核废料
第十六课 如何使它不“惹事”——核废料
自从1945年人类进入核时代以来，小小的原子核如同一个不断释放出宝物的魔瓶，人类拥有了提供巨大能量的核电站、几乎无限续航的核动力船舶、可以杀灭肿瘤的核仪器、可以探测太空的核飞船……
但是，核废料的产生及对人类的长久威胁也恰恰说明，任何事物都有两面性人类在享受大自然恩赐的同时，也要承担保护大自然的责任，否则将受到严厉的惩罚，但愿人类能够保护好自己的这个家园。
不能随便扔的“垃圾”
通常所说的核废料包括中低放射性核废料和高放射性核废料两类，前者主要指核电站在发电过程中产生的具有放射性的废液、废物，占到了所有核废料的99%，后者则是指从核电站反应堆芯中换出来的燃烧后的核燃料，具有高度放射性，简称为高放废料。
中低放射性核废料危害较低，国际上通行的做法是在地面开挖深10~20米的壕沟，然后建好各种防辐射工程屏障，将密封好的核废料罐放入其中并掩埋，一段时间后，这些废料中的放射性物质就会衰变成对人体无害的物质。这种方法经过几十年的发展，技术已经十分成熟，安全性也有保障。
高放废料则含有多种对人体危害极大的高放射性元素，其中一种被称为钚的元素，只需10毫克就能致人毙命。这些高放射性元素的半衰期长达数万年到十万年不等，如果不能妥善处置，就会给当地环境带来毁灭性影响。
20世纪的冷战期间，前苏联出于成本等因素考虑，将核武器工厂产生的高放废料直接排入了附近的河流湖泊当中，造成了严重的生态灾难。位于著名的原子能城——车里雅宾斯克旁边的加腊苏湖曾经是野生动物的乐园，如今却因受到核废料污染变成了一潭死水。俄罗斯环保专家称，该湖的生态环境在未来十几万年内都无法得到恢复。
如何处理核废料
科学家们说，安全、永久地处理核废料有两个必需条件。
首先，要安全、永久地将核废料封闭在一个容器里，并保证数万年内不泄漏出放射线。
科学家们为达到这个目的，曾经设想将核废料封在陶瓷容器里面，或者封在厚厚的玻璃容器里面。科学试验证明，这些容器存入核废料在100年以内效果还是很理想的，但100年以后，容器就经受不住放射线的猛烈轰击而发生爆裂，到那时，放射线就会散发到周围环境中，后果不堪设想。
英国皇家科学院曾发现一种新型水晶可以经受得住放射线的强烈攻击，用它来生产储藏核废料的容器，能够更大程度上保证安全。然而，要寻找到一种能够在几万年内，都忍受得住放射线辐射的物质，仍然是科学家们努力的方向。
其次，要寻找一处安全、永久存放核废料的地点。这个地点要求物理环境特别稳定，不受水和空气的侵蚀，并能经受住地震、火山、爆炸的冲击。科学家们实验证明，花岗岩层、岩盐层以及黏土层可以有效地保证核废料容器数百年内不遭破坏但数百年后，这些存放地点会不会发生破坏是无法预料的。
科学家们建议，最好的方法是先在这样一个稳定的地点挖一个数百米深的坑道存放核废料，待将来科学发达了，再寻找更好的办法处理这些“人类杀手”。
其实，为了寻找安全处理高放废料的方法，人类从20世纪50年代起就开始了相关研究。有人曾提出用火箭把高放废料送到宇宙空间。可是这种方法费用极高，而且火箭发射还有失败的风险，所以这种方法仅停留在设想阶段。
之后，又有人提出了冰盖处置的设想。就是把高放废物放置在南极或北极的冰盖上，由高放废料本身产生的热量融化冰层，使废料桶最后沉到冰层底部，从而被永久隔离。但是由于冰盖路途遥远，冰盖的地质演化具有不确定性，这种方法也只能是纸上谈兵。
除此之外，还有科学家提出将核废料抛入深海沟等方法，但这些方法不是费用太高，就是在技术上无法实现，最重要的是它们都无法确保绝对安全，而这恰恰是高放废料处理的基本要求。
经过多年的试验与研究，目前世界上公认的最安全可行的方法就是“深地质处置方法”，即将高放废料放在地下深处的“特殊仓库”中永久保存。
美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚等一些国家因幅员辽阔，荒原广袤，一般采用这种深埋法。为了保证核废料得到安全处理，各国在投放时还要接受国际监督。
中国的北山
自从20世纪90年代中国的第一座核电站——秦山核电站投产发电以来，中国核电事业在十几年间获得了飞速发展。那么，中国的核废料将埋藏在哪里呢？
答案是——甘肃省北山地区。这里是一片与海南省面积相当的戈壁滩，人烟非常稀少，整个地区人口不到1.2万，可以说除了沙砾和枯黄的骆驼草以外，寂寞得连回声都没有。
北山经济发展很落后，周围也没有什么矿产资源，建设核废料库对经济发展影响较小。
这里气候条件也很理想，全年降水量只有70毫米，而蒸发量却达3000毫米，因此地下水位很低，也就减少了放射性元素随地下水扩散的危险。
北山还拥有便利的交通运输条件，库址选择地距离铁路也就七八十千米。
此外，北山的地质条件非常优越，这里地处地壳运动稳定区，库址选择地有着完整的花岗岩体，而花岗岩是对付辐射的最好的“防护服”。
国际原子能机构的专家们在北山进行考察之后称，北山是世界上最理想的核废料库址选择地之一。
“核”去“核”从
现在大的有核国家，比如美国、俄罗斯在他们的国家都找到了暂存核废料的地点。美国国会已通过立法，决定在美国西部内华达州沙漠地区存放美国的核废料。俄罗斯也决定在西伯利亚无人区建立核废料存放地，并欢迎其他国家付费存放。而像德、法、日这些人口密集的有核国家，核废料存放就成为伤脑筋的大事。德国甚至宣布今后不再建设核电站。
可以想见，如何利用核能，仍是人类需要面对的一个挑战。
（执笔 仲琦）
结束语
从出生的那天起，核能就一直处在争议之中，许多科学家在晚年甚至反思当初究竟是否应该发展核技术。科技是把双刃剑在核能身上得到了充分的体现。
一方面，核能给人类提供了充足的能源，支持着社会的进步。另一方面，原子弹、核电站事故给人类带来了巨大的毁灭性创伤，这种创伤是前所未有的。
在不断利用核能的过程中，灾难让人们不断地意识到，要想驾驭核能，就要确保核能利用的安全性。人们也为此做了诸多努力。
人们印象中的核事故是恐怖的，每次核事故都会引起全世界的关注。因为正如之前所言，从一开始，核能就备受争议。但想想，其实火力发电、水力发电、风力发电等传统发电方式在全世界每时每刻也都会发生大大小小的事故，所造成的人员伤亡和财产损失要比核事故大得多，只不过大家没有去关注它们而已。与之相比，核电尚属安全。
从整体来讲，核能是安全的，但不断发生的核事故也再三提醒人们更关注核安全的问题。而且，各国的政策也不尽相同。据悉，德国17座核电站2010年供应德国30.6%的用电需求。而2011年6月，德国宣布放弃核电能源。这无疑让核能的发展增加了变数。
核能究竟“核”去“核”从，让我们拭目以待。
看小说就用200669.com