中国如何处理高放射性核废料？
从技术角度讲，核废料主要分为三类:高放射性、中放射性和低放射性。高放射性核废料主要包括核燃料发电后产生的乏燃料及其处置。低水平放射性核废料一般包括污染设备、检测设备、运行期间的水合系统、交换树脂、废水和手套等劳动防护用品，占全部核废料的99%。低中水平放射性核废料危害较小；高放射性核废料含有多种对人体危害极大的高放射性元素。比如只有10毫克的钚就能致人死亡，这些高放射性元素的半衰期从数万年到10万年不等。因此，各种核废料处理方法是不同的。
核废料的独特性质使得处理起来非常麻烦:
①放射性:核废料的放射性不能用一般的物理、化学和生物方法消除，只能通过放射性核素本身的衰变来降低。
②辐射危害:核废料发出的辐射穿过物质时，会电离激发，对生物造成辐射损伤。
(3)热能释放:核废料中的放射性核素通过衰变释放能量。当放射性核素含量较高时，释放的热能会使核废料的温度不断升高，甚至使溶液沸腾，固体自行熔化。
2.世界问题
在过去的几十年里，如何处理核废料一直是核工业面临的一个未解决的问题。比如美国在这个问题上研究了20年，花了几百亿美元。1987年，美国首次提出了将核废料储存在内华达山脉深处的地址结构中的计划，但到目前为止，这一计划的实施并没有取得任何进展。对于被称为“千年邪灵”的高放射性核废料，学术界认为最合适的处置方法是地质掩埋。然而，由于其特殊的建设要求和复杂的技术，迄今为止，世界上还没有形成永久性的废物处置库。
3.相关案例
美国:2013年3月22日，美国华盛顿州汉福德市核禁区内，至少6个装有核废料的地下储存罐发生放射性和有毒废料泄漏。该场所的177个储罐含有2亿升放射性核废料。这些储罐已经用了20多年，很多都是以前漏过的。据估计* * *泄漏了378万升放射性液体。美国政府现在每年需要花费20亿美元来清理现场，这占了美国核清理总预算的1/3。在该场地新建一座核废料处理厂，预计造价超过6543.8+02.3亿美元，至少要到2065.438+09年才能投入使用。
前苏联:上世纪冷战时期，前苏联由于成本等因素，将核武器工厂生产的高放废物直接排放到附近的河流湖泊中，造成了严重的生态灾难。位于著名原子能城市车里雅宾斯克旁的加拉苏湖，曾经是野生动物的天堂，如今却因核废料污染成为一潭死水。据俄罗斯环境专家预测，该湖的生态环境在未来10万年内都无法恢复。
1.如果你在太阳系游荡，或者被送上太空后坠落到太阳，核废料就很难破坏地球上的环境。然而，如何将核废料送入太空仍然是一个难题。因为，用火箭这种方式运载有时会遭遇发射失败。
2.深井钻探深井钻探需要将用过的核燃料棒包裹在密封的钢结构中，然后埋在地下几英里处。它的优点是可以在核反应堆附近钻孔，缩短高放核废料在处理前的运输距离。
3.海洋的大部分区域都储存在海底下——海底由厚厚的粘土构成，最适合吸收放射性衰变产物。但是海底下的储存需要在水下钻探，这是墨西哥湾漏油事件的教训。看来这个方案要经过很长时间的检验才能付诸实践。此外，在海洋中处理核废料的做法需要修改国际协定。
4.将核废料埋在俯冲带(俯冲是指一个板块被迫下降到另一个板块之下的过程)，可以使乏核燃料棒沿着地球构造板块的“传送带”移动，最终进入地幔层。但是，在淹没区掩埋也违反了一些国际条约。
5.冷冻核废料的温度一般都很高。放入钨丝球，放在相对稳定的冰原上。钨球会随着周围冰的融化而下移，上面融化的冰会重新凝固。但是，冰盖会移动，导致放射性物质像冰山一样漂浮在海洋中。
6.需要考虑如何防止核废料被封在合成岩石中埋在地下时污染周围的土壤和水。合成岩石可以吸收清水反应堆和钚核裂变产生的特定废物。它们是一种陶瓷制品，能把核废料封入晶格中模拟地质结构相对稳定的矿石。
7.一旦液压笼被用于渗入地下水，地下核废料储存设施将变得特别危险。如果在核废料周围建造类似立体深沟的水笼，地下水就不会渗透放射性物质。未来的核废料处理装置应该是防漏的，水力笼子的作用是防止地下水污染。
近30年来，我国核工业系统积累了数万立方米的中低放固体废物，现在每年将产生约150吨高放废物。此外，专家推测，中国核废料储存空间的压力将在2030年左右出现，届时每年仅核电站产生的高放核废料就将达到3200吨。
目前，中国已经建成了两个低放射性核废料处置库，并计划再建两个，但没有高放废物处置库。两座低、中水平放射性核废料处置库已经建成，分别位于甘肃玉门和广东大亚湾附近的贝隆。
中低水平放射性废物处理:贝隆处置场等。
贝隆处置场占地面积近21公顷，设计总处置能力8万立方米，距大亚湾核电站5公里，距岭澳核电站4公里。广东及邻近地区核电站产生的低、中水平固体废物将被送往这里进行永久处置。从1991年的勘探选址到2006年1年大亚湾核电站废核导筒第一次暂存，* * *用了10年。
作为一个相对简单的民用核处理设施，贝隆处置场设计了70个处置单元，面积约654.38+30万平方米，可处置8万立方米低水平放射性废物。每个处置单元为一个17m× 17m× 7m的立方体屏蔽箱，由钢筋混凝土制成。当处理单元装满废物包时，水泥浆将填充废物包之间的间隙，以固定废物包，并起到增强屏蔽的作用。然后用钢筋混凝土覆盖处理单元。即使有地震，也是完整的水泥块，不会轻易断裂。
西北处理厂位于地表以下，距离地表10-20m。贝隆垃圾处理场建在地球表面，形成一个方形的箱形围栏。在这个封闭的地方把土埋起来之后，就会形成一个山包，上面种植植被进行绿化。这两个低放处置场附近要设置几十平方公里的安全屏障。
中低水平放射性处置场一般需要300-500年的与外界隔离期。
高放废物处理:戈壁深处的“北山一号”
无论是贝隆处置场还是西北处置场，都只能收集和储存核电站产生的“软废物”。
2005年上半年，国防科工委专门召开了高放废物处置研讨会，并开始对中长期核废料处置进行规划。最终确定中国将建设高放废物永久处置库，设计寿命10000年，容量应能储存100年至200年中国产生的核废料，装满后永久封存。也就是说，至少要100年后，第二个永久性高放射性处置库才会在中国大陆出现。根据中国核电发展规划，中国将于2015年至2020年确定永久高放核废料处置库场址。
为了避免对环境产生不利影响，高放射性核废料必须经过严格的处理过程。这些核废料首先被制成玻璃化的固体，然后放入可以屏蔽辐射的金属罐中，最后将这些金属罐放入位于地下500-1000米的储存库。因为核废料的半衰期从几万年到65438+万年不等，所以在选择处置库时需要保证地质条件至少能保证处置库安全65438+万年。
甘肃敦煌北山是中国大陆第一个地下核废料库，传闻已久，代号“北山一号”。但它的确切名称是“甘肃北山高放废物地质处置库”。位于敦煌莫高窟东南约25公里处，是一片戈壁滩，面积相当于海南省。地广人稀，人口不到1.2万。可以说，除了碎石和黄色的骆驼草，它是如此的孤独，没有回音。北山经济发展比较落后，周边没有矿产资源。核废料处置库的建设对经济发展影响不大。这里的气候条件也很理想。年降雨量只有70毫米，但蒸发量有3000毫米，所以地下水位很低，降低了放射性元素随地下水扩散的风险。北山也有便利的交通条件，库址离铁路只有七八十公里。另外，北山的地质条件非常优越。地处地壳运动稳定区，库址所在地有完整的花岗岩体，花岗岩是应对辐射最好的‘防护服’。国际原子能机构的专家在北山考察后表示，北山是世界上最理想的核废料储存地之一。
高放废物处置场的建设迫在眉睫。
因为在核废料库建成之前，所有的高放核废料只能暂时存放在核电站的硼池中。如果不能及时建成核废料库，中国核工业将面临核废料无处存放的局面。
在这方面，美国有过惨痛的教训。美国原计划在1998建造一座高放射性核废料的处置库，但由于技术难度较高，虽然美国政府投入大量财力人力进行研究，最终不得不将竣工时间延长至2010。结果美国40多座核电站全是存放核废料的池子，造成了巨大的经济损失，并导致核电站业主起诉美国能源部。
我国高放核废料处置库计划在2030-2040年建成，可以说是相当紧迫。同时，高放射性核废料处置库是一个耗资巨大的项目。以美国为例，其尤卡山核废料处置库项目预算为962亿美元。按照未来中国核电的规模，中国的高放核废物库将耗资数百亿人民币，有足够的容量容纳未来中国核工业产生的所有高放核废物。我们的储存库将核废料永远囚禁在地下深处。