核废料(nuclear waste material)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。[1]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。[5]
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。中低水平核废料主要来自核电站在发电过程中产生的具有放射性的废液、废物,占到了所有核废料的99%;高放核废料因为其具有高度放射性,俗称为高放废料。核废料的特征是:放射性;射线危害;热能释放。按照国际原子能机构的规定,对已产生的核废料分类收集,分别贮存和处理。尽量减少容积以节约运输、贮存和处理的费用。核废料最好以稳定的固化体形式贮存,以减少放射性核素迁移扩散。[2] 核废料的处理存在七大解决方案。其一,送入太空,宇宙虽可作为核废料储存仓库,但将核废料送入太空面临难题,如火箭发射可能失败。其二,深度钻孔,把核废料埋入地下数英里深,需将核燃料棒包裹在密封钢结构中,虽可缩短运输距离,然而具体操作存在争论。其三,海床下储存,海洋中的厚重粘土适合吸收放射性衰变产物,不过需水下钻孔且要修改国际协议,还有 “墨西哥湾” 漏油事故作为前车之鉴。其四,埋入潜没区,能让核燃料棒进入地幔层,却违背国际条约。其五,冰冻处理,将核废料装入钨球投放到冰原,会随冰移动,可能像冰山一样在海洋漂浮。其六,封入合成岩,把核废料封入合成岩这种陶瓷制品中,可模拟稳定矿石,吸收特定废物,防止污染土壤和水。其七,使用液压笼,在核废料周围建造类似三维深沟的水笼,防止地下水渗入污染放射性物质。[2] 概述
类型