核废料处理技术

　　核废料（nuclearwastematerial），泛指在核燃料生产、加工和核反应堆用过的不再需要的并具有放射性的废料。也专指核反应堆用过的乏燃料，经后处理回收钚239等可利用的核材料后，余下的不再需要的并具有放射性的废料。

　　核废料可分为低放射性废料与高放射性废料两种。低放射性核废料是指医院、工厂、研究机构以及核电厂等产生包含放射性物质的废弃物，如衣物、纸类、试验器具等。高放射性核废料则主要来自使用过的核燃料。其中铀235约占3%，其余97%主要为铀238以及钚，这些铀238及钚都是未来可回收利用的资源。核废料都可能导致放射性污染，危害人类健康。

　　低放射性核废料在处理起来较为简单，主要是经过焚化压缩固化后，装进大型金属罐，以便在浅地层中掩埋。目前，国际上处理高放射性核废料的方式主要有“再处理”和“直接处置”两种选择。“再处理”主要是从核废料中回收可进行再利用的核原料，包括提取可制造核武器的钚等。“直接处置”则是指将高放射性废料进行“地下埋藏”，一般经过冷却、干式储存、最终处置三个阶段。美国政府一直采取地下掩埋的措施来处理核废料。在内华达州北部的丝兰山脉，已有1.1万个30―80吨的处理罐被埋在地下几百米深处的隧道里。

　　为了更安全、更长久的掩埋核废料，世界其他国家都在开发新技术，以减少核废料对环境的危害。

　　核废料的管理原则

　　核废料(nuclearwastematerial)，泛指在核燃料生产、加工和核反应堆用过的不再需要的并具有放射性的废料。也专指核反应堆用过的乏燃料，经后处理回收钚239等可利用的核材料后，余下的不再需要的并具有放射性的废料。

　　核废料按物理状态可分为固体、液体和气体3种；按比活度又可分为高水平(高放)、中水平(中放)和低水平(低放)3种。

　　核废料的特征是：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，只能靠放射性核素自身的衰变而减少。②射线危害。核废料放出的射线通过物质时，发生电离和激发作用，对生物体会引起辐射损伤。③热能释放。核废料中放射性核素通过衰变放出能量，当放射性核素含量较高时，释放的热能会导致核废料的温度不断上升，甚至使溶液自行沸腾，固体自行熔融。

　　核废料的管理原则是：①尽量减少不必要的废料产生并开展回收利用。②对已产生的核废料分类收集，分别贮存和处理。③尽量减少容积以节约运输、贮存和处理的费用。④向环境稀释排放时，必须严格遵守有关法规。⑤以稳定的固化体形式贮存，以减少放射性核素迁移扩散。

　　国际原子能机构(IAEA)对于核废料的处理和处置有严格的规定，要求各国遵照执行。核废料处理的基本方法是稀释分散、浓缩贮存以及回收利用。核废料处置包括控制处置(稀释处置)和最终处置。核废料的控制处置是指液体和气体核废料在向环境中稀释排放时，必须控制在法规排放标准以下。核废料的最终处置是指不再需要人工管理，不考虑再回取的可能。因此，为防止核废料对环境和人类造成危害，必须将其与生物圈有效地隔离。最终处置的主要对象是高放核废料。

　　核废料很难处理与处置原因

　　首先因为他不纯。废料其中有各种各样的元素，有各种各样的半衰期，所以同样对待就会浪费资源。但是如果想要分离各个同位素，对化学手段要求极高。

　　其次因为他放射性剂量很强。虽然废料已经无法再反应堆里提供能量了，但是他的放射性依然很强，大量的放射性粒子，使得对他的操作变得很艰难。如果需要移动，除非全机械化一。一旦需要人类靠近，就需要很重的隔离保护。转移，运输都成问题。

　　如何安全处理核废料

　　1、题主可参考罗上庚编著的《放射性废物处理与处置》一书，书内有较为详细的介绍。

　　2、简单的说是根据核废料的状态（固液气）及放射性浓度来进行分别处理，这个过程极为复杂。

　　3、根据状态：需要对气态及液态的废物进行固化，就是说将其变为固体。对固体废物进行减容处理，使废物体积减小。减容处理的方式常见的是进行焚烧、水洗去污和压实。

　　4、根据放射性浓度：对极低放废物进行豁免，使其清洁解控。对中低放废物进行固化（常见的有：水泥固化、沥青固化、塑料固化）。对高放废物进行固化（常见的有：玻璃固化、岩石固化）。

　　6、然后将固化好的废料装于特制的钢桶内存放一段时间。

　　7、过一段时间之后填埋于几百米深的地下处置库中。这便是目前核废料处置的最后结果。

　　8、当然这其中还会涉及到核燃料的循环再利用、处理工厂的选取、辐射防护的三原则、地下处置库的安全性、核废料的余热等多种因素。

　　9、就目前来看，全世界可以妥善处理中低放的废物。但对于高放废物，这是一个令各国都头痛的难题，仍旧现有的技术难以妥善的处置。历年产生的高放废物大部分仍旧放置于仓库中，只能等以后有了更成熟的技术再说。