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核废料的处理是全世界面临的难题,目前最主流的方法是将核废料固化装进金属桶内,密封在地表的低下设施来存储。当然人类也尝试了其他处理方式。
上世纪有许多国家将核废料装进金属桶投放进海洋,现在这些核废料已经在海底泄漏。有没有更安全的处理方式呢?比如有人建议把核废料投进火山口,将所有的核废料倾倒近火山内,看起来好像是一种彻底的解决方案,可以摧毁世界各地储存的大约29000吨铀燃料棒。这种方式是否科学可取呢?
有人认为建议将某些放射性物质变成不具有放射性的物质,把核废料投进火山可以“中和”放射性。但地球内最热的地方还不足以影响核放射性。这需要比化学反应所需能量密度高一百万倍的量级。活火山原则上可以中和许多化学毒物,但这可以在等离子炉中以更廉价和更安全的方式完成。
火山的热量可以影响原子的电子结构,这意味着原子中的电子受到热量的影响。许多分子被分解,一些元素甚至会蒸发,因为热量会破坏将分子保持连接在一起的键。
不过,放射性与原子中的电子无关。原子中的放射性来自完全不受火山热量影响的原子核的解体。如果你将一个原子加热,仍然不会影响仍然保持放射性的原子核。
火山必须满足一个关键标准才能妥善处理这些核废料。这个标准就是热。熔岩不仅要熔化燃料棒,而且还要剥离其放射性的铀,但不幸的是火山不够热。最热的火山中的熔岩极限温度在约1315摄氏度。火山不足以熔化包裹燃料的锆(熔点1855摄氏度),更不用说燃料本身:铀氧化物的熔点(大多数核电厂使用的燃料)为2865摄氏度。
火山液体熔岩会把核废料向上推,不会沉入火山深处,核储存设施的火山流出的熔岩会具有极强的放射性。最终熔岩会变硬,将山的斜坡变成几十年来的核荒地。而且危险会进一步扩大。将放射性废物放入火山会导致一些不可控的随机事件发生。如果火山足够稳定,这些核废料是可以在火山口中存放。熔岩的热量不会消除核废料的放射性,如果火山爆发,你认为会发生什么?
强大的喷发力量会把所有放射性物质抛向高空,变成具有对人和动物有害的辐射尘,这相当于一场核爆。火山灰在火山爆发时喷入高层大气,并将散布在全球各处,影响后果将是灾难性的。所以,把核废料投进火山并不是明智之举。