核廢料怎樣處理
任何事物都具有兩重性,核能為人類提供了巨大的能源資源,但核能利用過程中產生的核廢料處置不當也會給環境帶來極大的危害。核廢料最主要的環境汙染是其具有強度不等的放射性。在國際放射性防護委員會(ICRP)的建議下,各國政府對放射性的限值都做了具體規定。
核廢料以氣態、固態、液態三種形式存在。按其放射性強度可分為高放射性核廢料和中低放射性核廢料。
固體廢棄物主要是各種被汙染的核設備零部件、器具等;液體廢棄物主要是被輻射汙染的水溶液、泥漿;氣體廢棄物主要是含有放射性的廢氣流。
對中低放射性固體核廢物,其處理方法是通過焚燒的辦法縮小廢物的體積,然後將體積大大縮小的灰渣固化後儲存或填埋處置。焚燒過程產生的尾氣也需進行技術處理,達到排放標準後排入大氣。
對中低放射性液體核廢料的固化一般采用水泥固化法、瀝青固化法、塑料固化法進行固化處理,固化後儲存或填埋處置。
高放射性廢液目前一般的處理辦法是先進行6年以上時間的密封儲存,然後濃縮減容,最後進行玻璃固化,固化後進行處置。高放射性廢氣目前的處理方法是去除其中氪-85、氚和碘-129。分離氪-85一般采用深冷法,分離出的氪-85裝入鋼瓶;氚可采用氧化揮發法或同位素交換法處理;碘-129可用水溶液洗滌、吸收劑吸收法處理。
對高放射核廢料目前尚無最終的處理辦法,由於其必須與生物圈隔離600萬年以上,故目前通用的方法是將其固化後埋藏在地質構造穩定的地層深處。
對中低放射性核廢料經處置後可在淺層地表埋藏,埋藏地點也可以利用廢棄礦井。
總之,核廢料的處置是一個很複雜的係統工程,目前尚無一勞永逸的處置辦法,相信經過核科學家的努力,最終將會尋找到更為盡善盡美的辦法。
核能在軍事上的應用
核能在軍事領域應用廣泛。
1.原子彈問世
自人類發現核能以來,它的首次應用是用於軍事方麵。第二次世界大戰期間德國、美國、日本都在積極開展核武器的秘密研究。1940年德國即開始實施核計劃,並於1943年建立了三座核裝置。1943年前後,日本也以“二號研究”為代號開展了秘密核計劃研究。1939年,科學家愛因斯坦在匈牙利物理學家列奧?西拉德的請求下,給美國總統羅斯福寫信通報了德國擬利用核能製造武器的信息,同時建議美國應加速核武器的研究工作。由於這項研究工作需要投入大量的人力、物力和財力,德國和日本忙於應付緊張的戰爭局麵,核武器研究計劃相繼流產。
美國自1941年7月開始進行核反應堆的設計和建設工作,經過一年半的時間,於1942年12月建成了世界上第一座核反應堆。1942年12月2日,在科學家費米的指揮下成功啟動核反應堆並在28min後順利停堆。第一座核反應堆的啟動成功,標誌著人類核能世紀的開始。在此之後,美國於1943年6月建立了生產濃縮鈾的工廠,1945年6月,鈾工廠生產出了20kg鈾-235。指揮建設世界上第一座核反應堆的科學家費米又相繼領導建設了三座生產鈈-239的反應堆,1945年7月生產出了60kg鈈-239。
1945年夏,在積累了足夠的核材料後,美國組裝了三枚原子彈,一枚使用鈾-235,另兩枚使用鈈-239。這三枚原子彈分別被命名為“小男孩”、“大男孩”、“胖子”。