##转.专业知识# 核电厂放射性废物有归宿
来源：中国核能
有的人一提到放射性废物就头痛，觉得很可怕。到底放射性废物能不能安全、妥善地处置呢？辐射危害有多大？能否防护？防护措施有保障吗？这是很多人所关心的问题。
核能开发利用和其他工业活动一样，均不可避免地产生废物。以法国为例，法国是个工业化国家，也是核电和核工业最发达的国家之一，核电占总发电量 70%以上，有完整的核工业体系。
法国产生废物量折合成人均为：工业废物 3000 千克/年，有毒废物 100 千克/年，放射性废物 1 千克/年(包括高放废物 10 克)。也就是说，核工业和核电高度发达的法国，有毒废物约占工业废物的 3.3%，放射性废物只是有毒废物的 1%。而高放废物又只是放射性废物的 1%，可见放射性废物量是很小的。其他国家的核 电地位远达不到法国的程度，它们的放射性废物占工业废物的比 例会更小。图 1 核燃料循环体系
核能开发等活动产生的放射性废物，从体积上看，95%以上 都属于低、中放废物，其所含的放射性核素最终被固结在固化体 中，封装在包装容器内之后，选择好地方，把它们埋藏在专门的 混凝土构筑物内，即低、中放废物处置场。处置场的底部做过很 好的处理，有承重、防渗、集水、吸附放射性核素等功能。上面 覆盖几米厚的覆盖层，包括混凝土盖板、卵石层、沙土层、黏土 层等，夯实之后还要种上植被。这样精心设计和建造的构筑物， 能够防止深根植物、啮齿动物、穴居动物的闯入和人的挖掘活动。 几十年之后，即使废物包装容器老化或破损，多数放射性核素只 是被吸附在周围的土壤中。图 2 我国广东北龙处置场地表设施
核工业界对低、中放废物处置场从选址、设计、建造到关闭， 以及关闭之后的监护和监督都作了精心的安排。现在，世界上已 建造了一百多个低、中放废物处置场。我国已在甘肃、广东和四 川建造了 3 个低、中放废物处置场。实践证明，这种按照国际通 用标准建设的处置场，对低、中放废物实行安全隔离是有保障的， 可以保障人类和环境安全的。图 3 基于处置的放射性废物分类体系
有人把高放废物看作老虎，提起高放废物，就“谈虎色变”。老虎会吃人，但把老虎关在铁笼中是安全的，在动物园没有谁会 担心老虎吃人的问题。如果把高放废物装在“铁笼”中，再把铁笼 禁锢在“地牢”中，高放废物不也就安全了吗？
媒体上经常提及的核废料实际上被核工业界称为乏燃料(spent fuel)，即从核电等反应堆内卸出且不再使用的核燃料，通俗来讲就是使用过的核燃料(used fuel)。对于那些将乏燃料不再进行处理，而是直接处置的国家而言，乏燃料则被视为高放废物，如瑞典、芬兰、加拿大等。对于那些将乏燃料还要进行处理的国家而言，乏燃料就不是高放废物，而被视为一种资源，如法国、英国、俄罗斯、日本、印度等。当然，我国也是采用乏燃料后处理的国家之一。后处理就是对乏燃料进行剪切与溶解、去污、分离、纯化回收等步骤，通过这些步骤处理乏燃料不仅可以大幅提高铀资源利用率，更重要的是还可以大幅减少废物体积。
每座核电站都建有乏燃料贮存水池，自身反应堆卸出的乏燃料会暂时贮存在这个水池中。经过 5～8 年的贮存衰变后，乏燃料的放射性和衰变热均有大幅降低，然后再用专用乏燃料运输容 器将其转运到后处理厂的乏燃料贮存水池内存放，等待后处理。图 4 乏燃料水池
裂变反应产生的放射性核素虽有百余种，但是，大多数核素的寿命比较短，由于不断衰变，大多数核素逐渐变成了无害物质。 废物处理中必须重视那些长寿命核素(如镎-237、钚-239、锝-99、 碘-129 等)。乏燃料经过处理后，将其中的铀、钚材料与裂变产 物等实现分离，分离净化后的铀、钚材料可以再利用，含有裂变 产物、次錒系和超铀元素的废液经浓缩处理后形成高放废液，高 放废液与玻璃体熔融在一起，注入专用的不锈钢容器内形成玻璃 固化体，即所谓的高放废物，贮存一段时间后，等待最终的深地 质(通常认为大于 300 米的地下场所)处置。把这些乏燃料和高 放废物存放在稳定地质构造中人工建造的地下储存库(repository)是一种可行的方案，这便是高放废物的最终处置方 式，即深地质处置。在深地质处置中，盛放在容器中的乏燃料或 高放废物被以某种方式密封，存放在隧道里，如图 4 所示。最外 面一层防护机制就是地质构造本身(比如岩层)。图 5 高放废物深地质处置库概念设计
如上所述，乏燃料后处理产生的高放废液经玻璃固化处理后，能使放射性核素转移到固化基质的分子网络结构中或分子结 构的骨架上，难以被溶解出来，这就像“老虎关进了笼子”一样。 玻璃固化的高放废物封装在特制的容器中，这种容器是用非常耐 腐蚀的高级合金钢或铜等材料制造的。处置的时候，固化容器的 周围还要填充吸附性能好的膨润土材料，这样构成了多道“人工 屏障”。除此之外，还有优良的“天然屏障”。高放废物库建在几 百米深地下的稳定地质层内(如花岗岩、粘土岩、盐岩等)，其 选址在既没有裂隙、断层、地震和火山活动，也没有矿藏和地下 水流过的地质体。地质构造具有良好的阻滞放射性核素迁移和扩 散的能力，可以起到有效隔离放射性核素的屏障作用。这样构筑 的“地牢”可谓是“固若金汤、坚不可摧”。几千年甚至万年以后， 即使有个别核素“破笼而出”，一路上被吸附、滞留、稀释、扩散 和离子交换，侥幸逃跑出来的放射性核素，行进的速度也是非常 缓慢，当它们到达人类生活环境的时候，也已衰减到无害化水平了。
除了高放废物的深地质处置路径之外，分离－嬗变也是一种 正在开发研究的技术。简单说就是用中子去打那些放射性原子 核，人工诱导把长寿命核素转变成短寿命核素或稳定同位素。分 离－嬗变技术的优点是：一是使长寿命废物嬗变成短寿命废物， 大大降低放射性毒性，大大减轻深地质处置的负担；二是实现清 洁能源，促进核能可持续发展；三是提高铀资源利用率。相信不 久的将来，这项技术可达到工程示范的规模，实现商业应用。
有人担心乏燃料和高放废物的衰变热问题，的确，当反应堆 停堆时，链式反应也随之停止，但由于裂变产物的衰变，乏燃料仍然会释放出大量的热量。衰变放出的热功率大约是核反应堆稳 定工作时功率的 7%。但当反应堆停止链式反应 1 小时以后，衰 变热功率约为稳定工作时功率的 1.5%；一天以后变为 0.4%；一 周后变为 0.2%。衰变热随时间会继续减小。
美国很多核电站卸出的乏燃料也是先存放在反应堆旁的水 池内，经过一段时间的冷却后，乏燃料被转移到干式贮存库存放， 这样的贮存方式仅依靠自然冷却即可保证乏燃料的温度不会升 高，实现自然的热平衡。当然，乏燃料或高放废物在未来的深地 质处置库内存放，其衰变热的导出以及实现自然的热平衡也是设 计考虑的因素之一，经过试验模拟和程序计算，乏燃料和高放废 物的衰变热对其本身、包装材料、回填材料和岩体的影响极有限，完全可控。
来源：中国核能
有的人一提到放射性废物就头痛，觉得很可怕。到底放射性废物能不能安全、妥善地处置呢？辐射危害有多大？能否防护？防护措施有保障吗？这是很多人所关心的问题。
核能开发利用和其他工业活动一样，均不可避免地产生废物。以法国为例，法国是个工业化国家，也是核电和核工业最发达的国家之一，核电占总发电量 70%以上，有完整的核工业体系。
法国产生废物量折合成人均为：工业废物 3000 千克/年，有毒废物 100 千克/年，放射性废物 1 千克/年(包括高放废物 10 克)。也就是说，核工业和核电高度发达的法国，有毒废物约占工业废物的 3.3%，放射性废物只是有毒废物的 1%。而高放废物又只是放射性废物的 1%，可见放射性废物量是很小的。其他国家的核 电地位远达不到法国的程度，它们的放射性废物占工业废物的比 例会更小。图 1 核燃料循环体系
核能开发等活动产生的放射性废物，从体积上看，95%以上 都属于低、中放废物，其所含的放射性核素最终被固结在固化体 中，封装在包装容器内之后，选择好地方，把它们埋藏在专门的 混凝土构筑物内，即低、中放废物处置场。处置场的底部做过很 好的处理，有承重、防渗、集水、吸附放射性核素等功能。上面 覆盖几米厚的覆盖层，包括混凝土盖板、卵石层、沙土层、黏土 层等，夯实之后还要种上植被。这样精心设计和建造的构筑物， 能够防止深根植物、啮齿动物、穴居动物的闯入和人的挖掘活动。 几十年之后，即使废物包装容器老化或破损，多数放射性核素只 是被吸附在周围的土壤中。图 2 我国广东北龙处置场地表设施
核工业界对低、中放废物处置场从选址、设计、建造到关闭， 以及关闭之后的监护和监督都作了精心的安排。现在，世界上已 建造了一百多个低、中放废物处置场。我国已在甘肃、广东和四 川建造了 3 个低、中放废物处置场。实践证明，这种按照国际通 用标准建设的处置场，对低、中放废物实行安全隔离是有保障的， 可以保障人类和环境安全的。图 3 基于处置的放射性废物分类体系
有人把高放废物看作老虎，提起高放废物，就“谈虎色变”。老虎会吃人，但把老虎关在铁笼中是安全的，在动物园没有谁会 担心老虎吃人的问题。如果把高放废物装在“铁笼”中，再把铁笼 禁锢在“地牢”中，高放废物不也就安全了吗？
媒体上经常提及的核废料实际上被核工业界称为乏燃料(spent fuel)，即从核电等反应堆内卸出且不再使用的核燃料，通俗来讲就是使用过的核燃料(used fuel)。对于那些将乏燃料不再进行处理，而是直接处置的国家而言，乏燃料则被视为高放废物，如瑞典、芬兰、加拿大等。对于那些将乏燃料还要进行处理的国家而言，乏燃料就不是高放废物，而被视为一种资源，如法国、英国、俄罗斯、日本、印度等。当然，我国也是采用乏燃料后处理的国家之一。后处理就是对乏燃料进行剪切与溶解、去污、分离、纯化回收等步骤，通过这些步骤处理乏燃料不仅可以大幅提高铀资源利用率，更重要的是还可以大幅减少废物体积。
每座核电站都建有乏燃料贮存水池，自身反应堆卸出的乏燃料会暂时贮存在这个水池中。经过 5～8 年的贮存衰变后，乏燃料的放射性和衰变热均有大幅降低，然后再用专用乏燃料运输容 器将其转运到后处理厂的乏燃料贮存水池内存放，等待后处理。图 4 乏燃料水池
裂变反应产生的放射性核素虽有百余种，但是，大多数核素的寿命比较短，由于不断衰变，大多数核素逐渐变成了无害物质。 废物处理中必须重视那些长寿命核素(如镎-237、钚-239、锝-99、 碘-129 等)。乏燃料经过处理后，将其中的铀、钚材料与裂变产 物等实现分离，分离净化后的铀、钚材料可以再利用，含有裂变 产物、次錒系和超铀元素的废液经浓缩处理后形成高放废液，高 放废液与玻璃体熔融在一起，注入专用的不锈钢容器内形成玻璃 固化体，即所谓的高放废物，贮存一段时间后，等待最终的深地 质(通常认为大于 300 米的地下场所)处置。把这些乏燃料和高 放废物存放在稳定地质构造中人工建造的地下储存库(repository)是一种可行的方案，这便是高放废物的最终处置方 式，即深地质处置。在深地质处置中，盛放在容器中的乏燃料或 高放废物被以某种方式密封，存放在隧道里，如图 4 所示。最外 面一层防护机制就是地质构造本身(比如岩层)。图 5 高放废物深地质处置库概念设计
如上所述，乏燃料后处理产生的高放废液经玻璃固化处理后，能使放射性核素转移到固化基质的分子网络结构中或分子结 构的骨架上，难以被溶解出来，这就像“老虎关进了笼子”一样。 玻璃固化的高放废物封装在特制的容器中，这种容器是用非常耐 腐蚀的高级合金钢或铜等材料制造的。处置的时候，固化容器的 周围还要填充吸附性能好的膨润土材料，这样构成了多道“人工 屏障”。除此之外，还有优良的“天然屏障”。高放废物库建在几 百米深地下的稳定地质层内(如花岗岩、粘土岩、盐岩等)，其 选址在既没有裂隙、断层、地震和火山活动，也没有矿藏和地下 水流过的地质体。地质构造具有良好的阻滞放射性核素迁移和扩 散的能力，可以起到有效隔离放射性核素的屏障作用。这样构筑 的“地牢”可谓是“固若金汤、坚不可摧”。几千年甚至万年以后， 即使有个别核素“破笼而出”，一路上被吸附、滞留、稀释、扩散 和离子交换，侥幸逃跑出来的放射性核素，行进的速度也是非常 缓慢，当它们到达人类生活环境的时候，也已衰减到无害化水平了。
除了高放废物的深地质处置路径之外，分离－嬗变也是一种 正在开发研究的技术。简单说就是用中子去打那些放射性原子 核，人工诱导把长寿命核素转变成短寿命核素或稳定同位素。分 离－嬗变技术的优点是：一是使长寿命废物嬗变成短寿命废物， 大大降低放射性毒性，大大减轻深地质处置的负担；二是实现清 洁能源，促进核能可持续发展；三是提高铀资源利用率。相信不 久的将来，这项技术可达到工程示范的规模，实现商业应用。
有人担心乏燃料和高放废物的衰变热问题，的确，当反应堆 停堆时，链式反应也随之停止，但由于裂变产物的衰变，乏燃料仍然会释放出大量的热量。衰变放出的热功率大约是核反应堆稳 定工作时功率的 7%。但当反应堆停止链式反应 1 小时以后，衰 变热功率约为稳定工作时功率的 1.5%；一天以后变为 0.4%；一 周后变为 0.2%。衰变热随时间会继续减小。
美国很多核电站卸出的乏燃料也是先存放在反应堆旁的水 池内，经过一段时间的冷却后，乏燃料被转移到干式贮存库存放， 这样的贮存方式仅依靠自然冷却即可保证乏燃料的温度不会升 高，实现自然的热平衡。当然，乏燃料或高放废物在未来的深地 质处置库内存放，其衰变热的导出以及实现自然的热平衡也是设 计考虑的因素之一，经过试验模拟和程序计算，乏燃料和高放废 物的衰变热对其本身、包装材料、回填材料和岩体的影响极有限，完全可控。
#环保健康生活小窍门# 【肾脏是排毒的重要器官】它过滤血液中的毒素和蛋白质分解后产生的废料，并通过尿液排出体外。黄瓜、樱桃等蔬果有助于肾脏排毒。黄瓜：黄瓜的利尿作用能清洁尿道，有助于肾脏排出泌尿系统的毒素。含有的葫芦素、黄瓜酸等还能帮助肺、胃、肝排毒。樱桃：樱桃是很有价值的天然药食，有助于肾脏排毒。
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