聊了幾句,稍微熟悉一些之後,李興漢終於說起了正事。
“不知道賀教授對核廢料處理技術有沒有了解?”
賀中堅聞言眼睛亮了一下:“核廢料處理技術正是我博士期間的研究方向。”
思考了片刻之後,他繼續說道:“現在世界采用的主流核廢料處理技術是主流玻璃固化體。
簡單來說,這種技術就是將高放射性的廢液,裡麵含有裂變產物和一些長壽命的鋼係元素,與特定的玻璃形成物質,通常是硼矽酸鹽玻璃粉末,混合在一起。”
他拿起桌上的水杯比劃著名:“在高溫熔爐裡,通常是溫度高達一千多度的冷坩堝”熔爐,這些東西會熔化成熾熱的液態玻璃漿。
高溫下,放射性元素會被困”在這些熔融的玻璃分子網絡結構裡,就像掉進了極其複雜而致密的石頭迷宮裡。
等它冷卻凝固後,就形成一種堅固的、類似黑色火山玻璃的固體塊。
我們將這些玻璃鑄錠密封在厚實的、耐腐蝕的不鏽鋼容器裡,多層包裹,最後深埋在地質結構穩定的深層地下處置庫中,與生物圈隔絕數萬年甚至更久。
這是目前工程上最成熟、應用最廣的固化方案。”
李興漢認真聽著,點了點頭:“聽起來像是把毒藥封存在堅固的石頭裡,這技術聽起來很可靠也很成熟了,為什幺小日本不在福島用這項技術把核汙水都處理掉,反而任由核汙水排放進海裡麵呢?”
賀中堅微微歎了口氣,神色變得凝重起來:“李總說得對,玻璃固化是目前最好的辦法,但也絕非完美無缺,它存在一些根本性的技術瓶頸,尤其是麵對未來核能大規模發展產生的巨量廢料時。”
“首先,最直觀的問題是體積龐大。”
賀中堅用手指在空中畫了一個圈:“為了確保放射性元素被有效禁,並防止玻璃在輻射下過早失效,我們用的玻璃基體體積要遠遠大於它實際包裹的廢料體積。
通常增容比,也就是固化體體積與原始廢液體積之比大約是1:3,甚至更高。
想想看,一座大型核電站幾十年運行產生的廢液經固化後,那最終需要深埋處置的玻璃罐數量是非常可觀的,對地質處置庫的空間需求非常大。
福島這次的泄露,產生的核汙水可能高達上百萬噸。
要是全部用這樣的辦法進行出來,需要的填埋空間大道難以想像,日本這個小小的彈丸之地,他們哪裡有這麼多地方由來埋放核廢料?”
李興漢聞言點了點頭,算是知道為什幺小日本寧願把錢上供給他們美爹,讓美爹幫忙遮掩著排放核汙水,也不願意把錢用來進行無害化處理了。
賀教授喝了一口水後,繼續說道:“除此之外,玻璃固化還存在兼容性問題,硼矽酸鹽玻璃並非萬能溶劑”。
一些關鍵的長壽命鋼係核素,比如、鋦、,它們在玻璃熔體中的溶解度其實相當有限。
當廢料中這些元素濃度較高時,它們可能無法完全溶解在玻璃網絡中,會形成微小的不溶性氧化物或矽酸鹽結晶顆粒,就混雜在玻璃基體裡。
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這些富集了高放射性元素的微小熱點”,可能會成為未來玻璃體被侵蝕或破壞的薄弱環節,影響整體的長期穩定性。
另外,在強輻射場和地質環境的長期作用下,玻璃網絡結構會發生輻照損傷”和蝕變”,導致其物理化學穩定性下降,關鍵核素的浸出率會隨時間增加。
最後,也是我最關注的,它無法根本性消滅”那些半衰期動輒萬年的核素,隻是把問題留給遙遠的後代,依賴地質處置庫的萬古安全,這個保證本身就充滿不確定性。
可以說,玻璃固化體是個延期的妥協”,而非最終的解決方案。
技術本身,也感覺快到瓶頸了,近十年沒有革命性的突破。”
說完,賀教授端起杯子裡的茶水一飲而儘,語氣帶著一絲行業從業者的無奈和對前沿的渴求:“所以,李總問我核廢料處理————這行當,壁壘高、投入大、周期長,核心客戶就那麼幾家。
訂單是有的,但說廣闊前景和技術突破————
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