核能可以說是如今最為高效的能源,但是為了獲取能源,也付出了代價,換取了難以處理的核廢料。一直以來各國對於核廢料的處理一直頭疼,但卻沒有什麼辦法。美國能源部在1997年開始給漢福特廠核廢料處理項目投資,直到現在,已經投入超過200億美元,但卻只是獲得了第一塊核廢料玻璃?
漢福特廠作為曼克頓計劃的一部分,建立於1943年,人類首次核彈引爆試驗以及投放到日本長崎的原子彈所需高純鈽都是漢福特廠生產的。光輝的背後卻有著多達20萬立方米的軍工遺留廢液,其中90%以上為低放廢液。而處理不完善會因為其放射性元素濃度高、釋熱率大和腐蝕性強等特點,如果直接進入生物圈將會導致嚴重的環境災害。
所以40多年來,科研人員一直尋求解決方法,其中第一步就是轉液態為固態,一是便於儲存,二是消除擴散的安全隱患。第二步就是降低其放射性。這樣經過這兩步才能達廢料的最終處置。
在6月28日,來自武漢理工大學矽酸鹽建築材料國家重點實驗室教授徐凱在接受科技日報記者採訪,介紹了他曾在美國太平洋西北國家的實驗室工作多年,並且向我們解說了這方面都知識。
首先什麼是玻璃固化呢?玻璃固化是指將核廢料與玻璃添加劑混合,經過高溫熔融,澆鑄成玻璃固化體的工藝。從而實現放射性元素在原子尺度內固化於玻璃體內,能夠穩定保證儲存的安全,是非常重要的第一道工序。
直到目前,玻璃固化共有熱鍋法、冷鍋法兩種。
其中熱鍋法是將廢液濃縮、煅燒後轉化成的粉狀氧化物,然後將其撒向高達1200攝氏度的硼矽酸鹽玻璃液裡,氧化物與液態玻璃融合。而另一個冷鍋法的一邊對鍋內玻璃感應加熱。然後將鍋的外圍注入冷水,在鍋內筆行程一個保護層,延長儲存時間。
而漢福特玻璃固化工藝是不用批次進料,而是連續進料。還表示,玻璃固化是一項高精尖的複雜技術,能掌握的國家並不多,進行不了核心交流。所以“可見堅持自主創新十分必要,這對深入研究漢福特玻璃固化工藝,以及未來擴大處理規模具有極其重要的指導意義。”希望在未來能完全解決使用核能所帶來的後果,讓每個人都受益。