核汙染比你的想象要嚴重得多!

作者:Dsn

各種媒體報道核能發電時,是一邊倒的稱贊清潔、高效、安全等等。我們幾乎聽不到關于核能的負面看法。而實際上沒有缺點的人和事是不存在的,今天我們來談一下核能發電的現實威脅。

1 制造精煉核燃料棒汙染很大

最常見的鈾礦化學形態是八氧化三鈾,英文名Uraninite。提純的核原料生産,在開采礦石過程中因成本而放棄了大量鈾含量0.05%以下的放射性岩碴形成核廢料。再用化學手段提純其中的鈾氧化物,需要耗費非常多的硝酸、純淨水、各類化學試劑對環境影響很大。最終90%礦石被精煉掉成爲核廢料。之後還需要將鈾-235從大量的同位素中分離出來,通過氣化、離心等方法精煉出核燃料棒,這個過程又會産生新的更重輻射量的核廢料。這個環節是利用核能過程中對環境産生影響最大和最深遠的,也是最容易被忽視的。

2 高危“乏燃料”以及衆多核廢料

目前保有量最多的核發電站最主要的運用第二、三代核反應堆技術的,最常見的美國西屋公司70年代設計的AP1000反應堆。核燃料的有效轉化率只有1-2%。

精煉核燃料和燃燒後的“乏燃料”的放射性是指數級差異,我們不談數據,講比較直觀的說法:全新未燃燒的精煉核燃料棒元件,你可以把它拿在手裏,反應堆裏卸出來的“乏燃料”元件,不要拿,只要沒有防護分分鍾人死在當場!

“乏燃料”是核反應中産生的幾十種亂七八糟的高放射性、高溫(衰變熱)元素的混合物,除放射α射線、還有比較難防護的βγ射線。“乏燃料”中不同放射性物質半衰期差異極大,比如Co60幾十年就衰變結束了,比如Pu239卻要衰變上幾百萬年,而Th233的半衰期已經超過了億年。

乏燃料雖然只占整體核廢料體積的3%,但占整體核廢料96%的放射量。以大亞灣核電站爲例,每年産生就産生約50噸乏燃料,而中核電、中廣核電合計二三十座大功率核電站每年産生的高危高輻射乏燃料數量之多可想而知!而其中大部分都在電廠內部的冷卻池中暫存。處在長期不穩定的狀態。

3 核電站報廢後産生的核廢料

核電站的設計壽命一般爲40年,之後難以保證運行安全必須停運報廢,進行拆除。核電廠的退役,是一個比核電廠建造的逆過程更複雜的解構過程。因爲在建造時材料、設備都是清潔的,退役拆解時,由于放射性的存在,施工方案會更複雜、過程會更漫長。除了高輻射的“乏燃料”以外,拆除中的工具、護具和拆除後的廢爐碎塊及其他反應堆配件管線,因爲長期接觸放射性物質,也具有一定的放射性,需要當作核廢料處理。

核電站的報廢拆除並無害化處理所需要的資金、人才和技術之高超乎想象。非常重要的實情是,很多中國的核電站的建造中並沒有妥善考慮幾十年後如何報廢安全拆除,如何保存核廢料如何消除對環境的影響。

因此目前對核電站的態度能延壽就延壽,能封存就封存,盡力避免拆除!

A 核電站作爲企業在法規不健全的情況下對高昂的拆除費用有規避的本能。

B 幾乎沒有實際的、妥善的拆除和無害化處理經驗。

C 核廢料存儲設施建設滯後,將報廢的核電站直接作爲核廢料儲存場所是最方便的方案。

4 其他核廢料

清華大學核能研究設計院的統計:截止目前中國因核技術運用産生廢料累計近1萬立方米左右,研究開發産生的廢料大概在5000立方米左右,軍工生産遺留下的核廢料大約有幾萬立方米,核運用産生的放射源有上萬枚。另外,鈾礦開采時産生的含放射性物質的廢礦石有幾千萬噸,核礦渣有幾千萬噸。上述數據,就是目前中國整個核廢料存量的明細賬。從中可以看出,中國目前核廢料的主要來源還不在核電站。核電站産生的核廢料存量比重低,主要是因爲核電站邊生産邊處置核廢料。

這話很對,但其實並不准確,在秦山投産之前,我們國家早已面臨著核廢料的處理問題,而核廢料的種類和來源也非常複雜,遠不是只有核電站才會産生的。

5 目前核廢料的處理現狀

目前中國核廢料主要處置方法是 深埋。

一埋了事?絕無可能

核廢料所産生的熱量足可以將地下水蒸發,繼而腐蝕核廢料容器分解周圍的岩石,這意味著放射性物質被地下水帶走。而強放射硝酸鹽廢液會産生氫氣有爆炸可能,腐蝕性嚴重,且發熱量大,液體散熱不良會沸騰,並且由于可裂變物質的濃縮可能會臨界産生新的核反應。所以大部分後處理場會將高放射性廢液和固體廢物固結在玻璃體中(通常是硼矽酸鹽或磷酸鹽玻璃),目前也有在研究陶瓷固化的。

核廢料的包裝物既要有很好的封閉性、導熱性、耐久性和便于運輸等複雜要求。目前沒有成熟完善的商業方案。

而中國核廢料的現實狀況是大部分的“核廢物都處于待處理狀態”!!

綜上分析:

以中國西北某中低放廢物處置場爲例,它的設計壽命是300年,它可以接收的只是中低放射性的廢物,比如醫療、學校、輻照站産生的放射性廢物。

而對于高輻射物“乏燃料”的地下深埋建造標准,目前中國核燃料循環工業所采用玻璃固化方法+深埋方案也只是“工程設施1000年左右、地質屏蔽10000年左右”,有效標准只是放射性物質“不會大量進入環境地下水中”。

走向永恒 Into Eternity(2010)這部芬蘭紀錄片,講述芬蘭建造壽命十萬年的“乏燃料”地下儲存設置。

在此我有必要提醒各位,300年前,是公元1720年,是康熙六十年!這中間的變化不言自明。而一萬年有多久?中國這片土地的可以考證古代文明史不過區區3500年,埃及的金字塔也不過是4000多年而已。一萬年期間,地質條件,地震條件,洪水周期,建築結構,腐蝕條件,防護條件,安保設施這些變量如何保證?漫長的歲月過後,那些深埋石棺中的核廢場所可能會變成古老的傳說亦或被徹底遺忘。做決策的執政者在位不過幾年到十幾年。

我們利用核能不過幾十年,事實上建造了一顆顆保質期超過億萬年的超級髒彈並深埋在一個“安全”的地方,是因爲“利潤”?只是爲了一些美元? 而我們的後人又需要花多少代價處理深埋在地下的高輻射物質。

我們留給後人的究竟是什麽?我們拼命爲自己爭取的又是什麽?

(文章內容僅代表作者觀點)

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