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存放固化的核废物所用的黄色不锈钢桶
用“铁笼”和“地牢”封存高放废物
负责世界各国核技术合作和安全监管的国际原子能机构(IAEA),根据放射性强度和半衰期,将放射性废物由低到高分成6个等级:免管废物(EW)、极短寿命废物(VSLW)、极低水平放射性废物(VLLW)、低水平放射性废物(LLW)、中等水平放射性废物(ILW)和高水平放射性废物(HLW)。
免管废物的放射性微乎其微,是不需要按放射性废物来管控的废物。这类放射性废物只需要按普通工业污染物标准进行常规处理后,便可以直接向外界排放。IAEA规定,免管废物对个人的有效剂量不超过10微希/年。这个数值非常小,拍一张X光片的辐射剂量就能达到200~300微希。
极短寿命废物的放射性水平高于免管废物,不能直接当作普通工业废物处理,但它的半衰期极短,衰变速度非常快,放射性在短时间内就能下降到解控水平。因此这类放射性废物的处理措施是先封存一段时间,让它自行衰变,等其放射性水平减弱到免管水平后,就可以按免管废物的标准进行处理。这类废物如核医疗中常用的碘-131、锝-99m等。
极低放射性废物的放射性水平很低,处置起来相对宽松,有些国家如美国、英国等国允许其在环保部门批准后,送到工业垃圾填埋场进行填埋。低放废物和中放废物需要保证安全隔离三五百年,多数国家采取近地表处置。处置库选择地质构造稳定、水文地质条件好的场址,经过安全论证和环境评价,获得许可证后才能批准建设。处置库需有厚达2~5米、由不同材料组成多层结构覆盖层,防止风化、透水、植物扎根、动物打洞、打井、开矿等各种可引起处置库破坏的活动。处置库装满后,这个场所就要封闭,封闭并不等于万事大吉,而是进入持续监控和定期维护阶段。核电站运行只产生低、中水平放射性废物,所含的主要核素为钴-60(半衰期5.27年)和铯-137(半衰期30年),按半衰期来算,300年隔离之后,已经过了10~15个半衰期的衰变,放射性水平已经降到了原来的千分之一到十万分之一。这时候,即使有放射性泄漏释放到环境中去,影响也就微不足道了。
罗上庚教授介绍,高放废物产生于乏燃料后处理,或者是要直接处置的乏燃料。别看高放废物只占核废物的1%,其放射性甚至比其余99%的核废物还要高,同时它还不断释放大量的热能,其所含的核素,有的半衰期很长(亿年以上)、毒性很大。对于高放废物,必须采取500~1000米的深地质处置, 用多重屏障实现安全隔离万年以上。目前瑞典和芬兰已找到了高放废物处置场址,预期在近十年内可建成高放废物处置库。美国、法国和中国等许多国家都处在选址阶段。罗上庚教授风趣地说,提起高放废物,有的人“谈虎色变”。人所共知,老虎会吃人,但把老虎关在“铁笼”中是很安全的,家长们喜欢领着孩子去动物园看老虎,没有谁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”禁固在“地牢”里,高放废物不也就安全了吗?
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