核废料去了哪里大多数压缩并固化装桶浅地层贮存

　　北京时间11月5日消息，据国外媒体报道，我们可以利用核裂变来发电，但同时也会产生核废料。这些核废料可以安全地储存，直到最终衰变，然后安全处理。
　　托卡马克是一个通过磁约束来实现受控核聚变的环形容器，也是为核聚变发电站设计的实验装置
　　尽管有人曾预言，世界最终将因核战争而毁灭，但在现实生活中，核能正发挥着越来越重要的作用。然而，和其他工业一样，核电站也会产生废料，即放射性废料。我们应当妥善地处理放射性废料，以避免有害辐射泄漏到环境中。什么是核电站？
　　核电站发电流程示意图
　　全世界大约10的电力来自核电站。这些核电站的核心便是核反应堆，可以进行并控制一系列核裂变事件。核裂变是一个将大质量原子核分裂成较小原子核并释放能量的过程。原子核不断分裂成更小碎片的过程称为裂变链式反应会产生大量的热，可以将水煮沸产生水蒸气，进而推动涡轮叶片产生电力。除了核裂变，还有另一种能释放巨大能量的核反应核聚变，即小质量的两个原子核聚合形成一个较大的原子核，在这一过程中释放能量。目前，科学家们正在努力研究如何控制核聚变，但仍有相当长的路要走。什么是核废料？
　　任何利用放射性物质的活动都会产生放射性废料，因此，核电站产生废料并不奇怪。不过，相比燃煤电厂产生的废料，核电站产生的废料体量要小得多。核废料可按物理状态分为固体、液体和气体三种；按照放射性水平，核废料又可分为低水平（低放）、中水平（中放）和高水平（高放）三类。通常而言，核废料指的是高放废料，即反应堆中使用后的核燃料，又称乏燃料；中、低放废料则来源于核电站使用过的废弃退役的仪器设备，以及核燃料生产加工中产生的废料等。
　　核裂变链式反应会产生多种产物
　　在核电站中，核燃料每12到18个月更换一次，以保持反应堆的高效性能。这些乏燃料具有很高的放射性，温度也很高。乏燃料产生的高放废料只占放射性废料总量的3，却具有放射性总量的95。相反，低放废料占地球上放射性废料的90，但只含有放射性总量的1。核电站中使用的工作服和工具甚至也被认为是低放废料。
　　核燃料中未裂变的原子，以及核裂变的产物，如新生成较小的原子核，构成了大部分的放射性核废料。核裂变产物通常包含元素周期表中的元素，如氪和铯，以及铁、锌等元素的同位素。用过的反应堆燃料是固体形式的，看起来几乎与新燃料相同，都是包裹在金属管中的固体颗粒。尽管表面上看起来差不多，但二者的乏燃料含量却不尽相同。核废料去了哪里？
　　放射性废料不能像其他废料一样倾倒在垃圾填埋场。储存核废料是一项危险的工作，需要非常周密的计划。这些废料具有很高的放射性，可能对生态系统构成严重的威胁，因此成为许多人关注和担忧的问题。与其他会产生长期危险的工业废料（比如镉和汞等重金属）不同，核废料的毒性会随着时间的推移而降低。只有约3的核废料是长寿命且高放射性的，因此需要数千年的隔绝处理。
　　低放射性水平核废料的处理
　　大多数中低放废料会被压缩并固化装桶，然后送到浅地层的处置库安全贮存。还有一些中低放射性的废料、废液会通过工厂的多道工序进行处理，使其达到规定的排放标准，然后排放掉或循环重复利用。
　　这种处理造成的辐射只影响现有自然本底辐射的一小部分。核电站和再处理工厂也会向大气中释放少量的惰性气体氪85、氙133和微量碘131。在任何生命周期的分析中，它们的影响都极其微小。
　　相比之下，处理乏燃料（高放废料）可能就非常棘手了。当乏燃料从反应堆中取出时，其温度和放射性都很高。因此，乏燃料需要被保存在水下5到8年，直到辐射减弱到可以在没有水的情况下冷却。通过这一过程，对废料的回收和处理就更加容易。
　　冷却后，这些废料要么被回收，要么被转移到一个干燥的桶中，桶的外部是混凝土或装有惰性气体的多用途罐。这些桶在设计上都可以长期使用，并且足够安全，甚至你都可以走近触摸。法国、日本、英国等国家采取后处理方式来回收乏燃料，高放废料中的裂变产物如铯137、锶90等，也可用回收用于工业和医疗应用，包括血液辐照、食品保鲜和污水处理等。不过，这种方式的缺点是难度大、费用较高，同时因可生产出高纯度的钚，有核扩散风险。
　　通过回收乏燃料来重新利用这些有价值的同位素，使得放射性废料更像是一种资源而不是负担。另一种处理核废料的方式是直接处置，以加拿大、德国、芬兰、瑞典为代表的国家主要采用这种方式。在这种方案中，废弃核燃料会先在反应堆冷却池中冷却一段时间，然后转移到临时存储厂，在至少存放50年后，经过固化、封装等处理过程，最后进行地质深埋。一旦封装好的废料桶被固定住，一层层的岩石和黏土就会将它们密封在适当的位置。这种处理方式可以固定放射性元素并将它们与大气隔绝。有什么办法可以防止核电站产生废料？
　　乏燃料池
　　如前所述，核能有两种来源核裂变和核聚变。目前世界上所有的核电站都使用核裂变发电。核裂变会产生不稳定的原子核，这些原子核在数千年里都保持着放射性。相比之下，核聚变不会产生任何放射性废料，而是会产生氦一种对生命无害的惰性气体。如果能实现核聚变发电，就将大大减少放射性废料的形成。
　　然而，利用核聚变发电的技术仍处于初级阶段。核聚变反应堆的原型预计将在2040年投入使用。或许到本世纪的下半叶，核聚变发电才会迎来最激动人心的突破。