核废料
在1976年的一份报告在英国皇家环境污染委员会的主席下主花说:“应该没有承诺一个大型项目的核裂变发电,直到它已经证明超越合理怀疑方法存在,以确保长期高放射性废物的安全控制在不确定的未来”。从那时起核废物管理的问题已经大量在公共讨论核能和一再强调的反对。
的一个核反应堆的运行的危害主要来自它们产生的废物,特别是留在燃料棒的裂变产物。铀或钚的核反应堆中烧毁,裂变产物积累,直到他们吸收这么多的中子,防止反应堆工作。为了避免这种情况,乏燃料棒不断从反应堆中删除,取而代之的是新的。乏燃料棒被送往处理厂的铀和钚分离,用于制造新的燃料棒。剩下的部分包含了高放射性裂变碎片。如前所述,不同核的裂变碎片混合不同一半生命。裂变碎片的处理的第一步是将它们存储在安全的坦克地面几十年,从短暂的大部分放射性原子核衰变。然后其余的集中和融合形成一个玻璃或陶瓷物质。对于额外的安全这是放置在不锈钢容器,然后埋远低于表面稳定地质形成如粘土、废弃盐矿和花岗岩。然后没有机会裂变产物会逃避,造成伤害。这个已经被详细的检查研究由欧洲共同体。最终,这些年来,放射性裂变碎片的衰变,直到类似于周围的岩石。
从核反应堆放射性废物的数量并不大。每一年,一个核能反应堆产生大约4立方米(cm)高层浪费,中级浪费100厘米和530厘米的低浪费。英国生产的高浪费的总量从1956年到1986年约为2000厘米,平均体积一样的房子。这是非常小的而产生的大量有毒化学废料制造行业,其中大部分被埋在大海或释放到大气中。废物处理的成本和退役估计小于0.001 - -0.002欧盟/千瓦时。
另一个从一个核估计的垃圾数量电厂是由亚伯冈萨雷斯在国际原子能源机构公告。每年它使用27吨的燃料和产生大约27吨的高水平放射性废物310吨中级浪费和460吨低水平浪费。这些数字可能比相应的煤炭发电厂在2.2节。
高放射性核废料的由铀的混合物(95%)、钚(1%)和裂变产物(4%),包括长期存在的放射性元素。可以分离铀和钚再处理,用作反应堆燃料。因此大部分的燃料元素并不是浪费,而是有价值的材料。
分离钚的股票在英国约135吨,还有8640吨的枯竭,自然和低浓缩的铀燃料供应。钚和铀反应堆燃料已经回收,钚铀混合氧化物燃料和新燃料。一吨钚的能量相当于三百万吨煤,所以英国股票的钚的价值£120 m。现在铀成本高达100美元/磅,枯竭的价值、自然和低铀浓缩约£10 b。将有大约106000吨的贫铀2020年塞拉菲尔德。这有1000兆瓦的能量热天/每吨,一吨足够燃料1000兆瓦反应堆一年。电力的批发价格是5 p / kWh给每个吨价值£600 m,所以总价值£64 t左右,足以供应所有英国家庭、工业和电子传输了600年。这种铀1500桶石油当量的能量,五倍的总储备沙特阿拉伯(核问题29,2007年5月)。
医疗和工业过程使用放射性物质也生产一些低放射性废物。这可能是安全地存储,从核反应堆,一起类似的垃圾掩埋很表面附近的一个不会被打扰的地方。
为了说明核废物处置所涉及的数量,核燃料芯块有大约一半的体积香烟能产生足够的能量供应的需要一个四口之家一年。从其他来源获得相同数量的能源需要大量的油,2吨煤、5吨木材或30000立方英尺的天然气。再加工后,从原始颗粒会浪费一个针头大小的。设计的核反应堆将生产从现有的不到十分之一的浪费。
一种新型反应堆,建议卡罗•鲁,正在研究在欧洲核子研究中心和洛斯▪阿拉莫斯。不仅是非常安全的,但是也消耗自己的浪费。最终希望可以开发动力反应堆,但第一个目的是使用它来摧毁核废料。反应堆的设计,所以总是稚嫩,所以没有发生事故的可能性。保持反应需要更多的中子,这些是由散裂。为了达到这个目标,一束高能质子(约1 GeV)是在一个单独的加速器,这束支安打反应堆冷却的液体。铅和产生的质子碰撞的中子,大约50为每个质子事件。更多的是由裂变产生的中子,中子通量是如此之高,以至于浪费消耗。这个反应堆是非常安全的,因为反应停止当质子束关掉。反应堆产生权力以通常的方式,和大约5到10%的足以驱动质子加速器。这个反应堆使用的燃料是一个混合的钍和铀233和钚239由慢可裂变中子。 It is surrounded by pure thorium, chosen because it is plentiful and is transformed to uranium 233 by neutron capture. The reactor thus breeds and burns uranium 233. A proton beam of 15 mA can produce about 200 MWe; an associated advantage is that less plutonium is produced. The molten lead coolant transfers the heat of the reaction by convection to the heat exchangers. This type of reactor can burn actinides that are not fissionable by thermal neutrons. The energy produced in such a reactor by burning 1 kg of thorium is equivalent to that produced in a pressurised water reactor by burning about 250 kg of uranium.
海洋处置的研究表明风险几率近乎为零。然而,伦敦倾废公约实施暂停投票,提供的另一个例子决定由政治而非科学因素。核能的反对者们现在拒绝不仅废物处理,而且科学研究进行寻找最好的方法去做。可能会提到,海洋已经包含40亿吨铀等放射性元素,远远大于我们想放的数量。
核废物的处理情况报告1976年以来,已经有了很大的改变。委员会主席的观点,主花,是本节开始提到的条件已经被满足。他说,国际社会已经充分证明了废物处理的技巧,应该不再是作为一个参数用于保持核发展”(核问题29,2007年10月)。根据经济合作与发展组织核能机构的广泛的科学和技术的共识是,在深层地质地层沉积是一个适当的和安全的隔离手段从生物圈很长时间尺度的(核问题,2000年9月,p。3)。
最后的生命,一个核反应堆退役,这是服务,拆除,现场恢复初始状态。这是成本了每年留出一小部分的付款收到出售核反应堆产生的电力。如果退役成本包括与废物管理电力仍然成本低于从天然气或煤或太阳能或风能”(2005年11月27日,核问题)。退役的成本数据在3.11节给出。
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