主题：为什么核废料很危险？一位核技术博士的简短解释 -- hwd99
家园 为什么核废料很危险？一位核技术博士的简短解释 核废料泛指在核燃料生产、加工和核反应堆中用过的不再需要的并具有放射性的废料。它主要是核反应堆发电用过的乏燃料，以及核反应产生的很多具有放射性的中间产物，还包括被它们污染的材料。通常主要指乏燃料，它们占核废料中主要部分。
目前核反应堆主要使用铀做核燃料。地壳中铀的平均含量约为百万分之2.5，即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀，这仅比金、银等地壳中含量很稀少的元素高。铀含量如果高于0.05%基本上就可以开采了。开采的铀矿石经过富集得到纯度很高的金属铀，然后还要分离同位素。天然铀主要由三种同位素组成，包括：
铀238：自然丰度99.275%，原子量238.0508，半衰期45亿年；
铀235：自然丰度0.720%，原子量235.0439，半衰期7亿年；
铀234：自然丰度0.005%，原子量234.0409，半衰期24.7万年。
核电站中使用的核燃料的有效成分是铀235，不是铀238。但是，在天然铀中，铀235的含量只有0.72%，铀238的含量大于99.2%。分离同位素，就是要把铀235的浓度提高到3-4%，才能用于核电站作原料发电。在发电后的乏核燃料中，96%的质量是剩余的未反应的铀，大多数是铀-238。通常情况下，用过的乏燃料中铀-235的质量分数小于0.83%，此外，还有核反应过程中产生的铀-236，质量分数大约是0.4%，和大约占1%的钚-239和钚-240。这些钚由铀-238俘获中子后经β衰变而产生，它们既可变成一种有用的副产品，也是危险的、难以处理的核废料。为了防止核扩散，需要防止那些尚未拥有核武器的国家获得这些钚制造核武器。如果核反应堆工作正常的话，这些钚是反应堆级，没有达到武器级。它所包含的钚-240较多，只有不到80%的钚为钚-239，使得这些钚并不适用于制作核武器。然而，用这些反应堆级的钚制作核武器也相对比较容易 。如果接受辐射的时间比较短，那么就会生产出武器级的钚，钚-239的比例高于80%，最高可达93%。
铀236的半衰期是0.23亿年，钚239的半衰期是2.4万年，钚240的半衰期是6500年。它们都是很强的放射性材料，尤其钚的两种同位素，毒性很大，比未经使用的核燃料毒性大几万倍以上，通常需要分离处理，使乏燃料中含钚量减少到很低水平。分离钚后的乏燃料仍然具有很强的辐射性，比核燃料毒性大很多，但因其主要放射性物质铀236半衰期高达2300万年以上，也就是说，经过2300万年，其放射性才下降一半，无法处理，只能找地方长期存放。分离出来的钚为主要成分的乏燃料是毒性极大的放射性废料，一般认为，需要在妥善设计的场所存放几十万年到一百万年，以减少其放射性对环境的污染。但是，储存的乏核燃料和钚废料仍不断放出高能粒子，具有很强的破坏性，十分容易泄露，给环境造成严重危害；而且需要储存的时间以百万年计算，因而后处理成本极高。
冷战时代，西方并非从经济或环境保护角度考虑发展核电站的。一个重要原因是利用核电站产生的废料生产以钚为主要成分的原子弹，可以大大降低原子弹生产成本。通常以铀为原料的原子弹需要高达90%以上的铀235，将天然矿石提炼的金属铀，其铀235含量只有0.72%，提高到90%以上，成本极高，技术上也很困难。而核反应堆可以直接得到含量高达93%的钚239，它与铀的分离很容易，不需昂贵的同位素分离，就可以直接制造原子弹了。但由于它辐射强度高，实际处理难度远大于铀。
以经济为理由或以赚钱为目的，包括以核电减少排放二氧化碳，改善环境的说法来发展核电和引入核废料都是绝对不可取的，都忽略了高昂的核废料处理成本和环境代价。拿我们的环境资源为代价，换取西方政府印制的自动贬值赖账的欠条，是再愚蠢不过的事情了。美国自1979年发生三里岛核电站事故后，立刻停止了几百座核电站建设，此后，再也没有建成过一个核电站了，而且在113个运行的核反应堆中，有13个堆因核事故永久停止运行，事故率远高于其他工厂。其核污染也没经完全处理，还在污染环境。核反应堆不断放出高能辐射，使核电站系统十分脆弱，容易发生灾难性事故。苏联切尔诺贝利和日本福岛核电站事故，都是影响全球环境质量的重大事故，是迄今为止电力行业发生的唯一产生全球性影响的事故。中国应停止建设核电站；更不应该在中国建核废料处理厂，接受外来核废料。
参考：
[转载]上海交大科学史博导：核电科普报喜不报忧大搞科学欺骗、核电站比原子弹更危险_黄卫东博士_新浪博客
http://blog.sina.com.cn/s/blog_e8992d940102wd5t.html
美国核电站事故 - 黄卫东 - 草根网
http://www.caogen.com/blog/infor_detail/66957.html
西方的反核和中国的反坝 - 黄卫东 - 草根网
http://www.caogen.com/blog/Infor_detail.aspx?ID=227&articleId=27653
家园 请评论一下台湾要在金门存核废料 [URL=www.guancha.cn/local/2017_02_13_394078.shtml]台电欲在无人岛贮存核废料 专家：金门最有可能，离大陆16公里 [/URL]
如果真这样，为保证安全，我们要不要去强力接管？
家园 现在的博士满天飞 博士讲的都是事实，关键是从什么角度看。从博士没有认识到的角度和高度看，博士就是在胡扯。
家园 核反应本质上也就是化学反应 说真了大型化工厂泄露的后果不见得比核泄露好多少。将来，也就一百几十年内吧，肯定能找到相应方法解决核废料问题。——作为一个化工系毕业人员的本能信心。
按某些人的提法，核电怕事故，不能搞；火电有三废，不能搞；水电破坏自然环境，不能搞；风电破坏大气环流，不能搞；潮汐发电破坏大洋环流，不能搞；太阳能发电破坏当地光照环境，不能搞。
那么，搞毛？
家园 加速器驱动次临界系统（ADS）研究 好像能解决题主的问题，并且好像这个研究年前在国内有了实质性的发展。
不明觉厉的项目。
家园 核废料是很多种放射性核素的混合 可能高达几百种。针对每种去发展针对性的离子轰击，经济上是不可能的。
家园 需要看各种成分的比例的量 能解决主要问题就非常不错了，地球上各种放射元素还有那么多，本底辐射值各地区也不尽相同的，主要还是看关键元素
家园 转载一点报道 加速器驱动的次临界系统——ADS嬗变系统，可以使长寿命高放核废料嬗变为短寿命低放核废料，同时减小体积，对于解决“核废料安全处置”问题具有重要意义，目前国际上尚未有ADS嬗变系统工程化应用的先例，该装置将为ADS嬗变系统工程化研究提供关键实验数据。
该装置是ADS研发第二阶段的重要成果。此前，零功率装置“启明星I号”在国家973项目支持下，于2005年7月在中国原子能科学研究院研制成功,并成为国际原子能机构开展ADS试验研究的基准装置。
“启明星Ⅱ号”装置创新性地采用水堆和铅堆“双堆芯”结构，是以不同富集度的固体铀棒栅作为核燃料，以水或铅为介质的多功能反应堆物理综合实验研究平台，具有固有安全性、堆芯灵活可变性、操作控制可视性、测量准确性等特点。其中铅基堆芯是我国首座铅基反应堆零功率装置，是我国在铅基重金属冷却快中子反应堆的创新研发方面取得的关键技术突破。
目前国际上许多国家都选择地下深埋方式处理核废料。例如美国在尤卡山建立的储藏库，耗费300亿美元，将核废料埋藏在但地表下数百米的岩层中。这些设施从选址到运行需耗费数十年，且不能保证绝对安全。
而相应的，ADS嬗变系统，则是使用加速器产生的质子流来轰击核废料，使之发生嬗变反应，变为半衰期较短的核废物，可以大大降低放射性废物的储量和毒性；而在这个过程中，ADS的次临界反应堆还可以发电，等于将核废料变成了可以用于发电的核燃料，且发电后产生的废料可以相对安全的处理。
日本、韩国、欧盟、俄罗斯都开展了相关研究。中国则是世界上首个开展ADS系统大工程项目研制的国家。