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1、,核废料概述与处理,目 录,1 研究背景及意义 2 核废料概述 2.1 什么是核废料 2.2 核废料的来源及分类 2.3 核废料的特征 3 核废料的危害 4 核废料的处理 4.1 核废料处理原则 4.2 核废料处理方法及存在问题,研究背景及意义,核能与传统的化石能源相比，具有以下显著优点：产能效率高；可避免化石燃料燃烧引发的诸多环境问题（酸雨、空气污染、气温变暖等）。 全球核能比例 截至2011年12月，全球共有超过430座商用核能反应堆，分布于30个国家，供应全球13%的电力需求。预计至2030年，核能将占全球供电量约18%。,（国际能源机构电力资料）,研究背景及意义,但是，由于管理上存在漏
2、洞，操作规程不完善及自然灾害（地震）等原因，导致历史上出现多次严重的核事故。 1979年，美国三哩岛核电厂2号机组发生事故； 1986年，前苏联切尔诺贝利核电厂4号机组发生事故； 2011年，地震引起的日本福岛核电站核泄漏事故。 此外，每百万千瓦核电站将每年产生核废料100立方米，约合30吨。目前，全球核电装机总量为37.4万兆瓦。因此，研究出合理可行的核废料处理方法至关重要。,核废料概述,2.1 什么是核废料？ 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； 也专指核反应堆用过的乏燃料，经后处理回收钚239 等可利
3、用的核材料后，余下的不再需要的并具有放射性的废料。,（李自淳等，2006）,2.2 核废料的来源,2.2 核废料的分类,核废料概述,核电站 铀水冶厂 核武器制造厂 使用放射性物质的科研、教育、医疗等部门,物理状态：固体、液体、气体 比活度：高放、中放、低放 半衰期：长半衰期、中等半衰期、短半衰期,天然源,火山喷发 矿水喷泉 侵蚀 沙迁,人为源,核废料概述,2.3 核废料的特征,放射性:核废料的放射性只能靠放射性核素自身的衰变而减少。,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。,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，将释放出
4、大量热能。,核废料的危害,辐射对健康的影响,（核科学与辐射网站）,射线可杀死生物体的细胞，妨碍正常的细胞分裂和再生，并引起基因突变； 短期症状包括恶心、呕吐、极度疲倦及脱发；,核废料的危害,辐射对健康的影响 放热灼伤,长期辐射症状：可能会出现白血病、恶性肿瘤、白内障、生长发育迟缓、生育力降低等； 大量急性辐射可致人死亡。,（核科学与辐射网站）,核废料的处理,4.1 核废料处理原则 保护人类健康 保护环境 超越国界的保护 保护后代 给后代的负担 国家法律框架 控制放射性废物产生 放射性废物产生和管理间的相依性 设施安全,（国际原子能机构，1995）,核废料的处理,4.2 核废料处理方法及存在问题
5、 玻璃固化并装入金属容器后深埋 将高辐射核废料与玻璃熔化并固化成半透明圆柱体，放入钢制容器中； 将中低辐射核废料在高湿炉中焚烧，把灰烬与水泥浇灌在桶状容器内； 所有核废料最后用混凝土覆盖埋入地下。,随着核废料数量越来越多，埋入地下并不是一个长久之计。,核废料的处理,4.2 核废料处理方法及存在问题 深海处理法 将装有核废料桶投入到选定的海域4000米以下的海底，该方法是目前世界各国广泛采用的方法。,铁桶破裂将导致核废料泄露,核废料的处理,4.2 核废料处理方法及存在问题 送入外太空 利用运载火箭将核废料运送到外太空。,费用高 火箭发生事故，将导致核废料泄露,核废料的处理,4.2 核废料处理方法
6、及存在问题 岩石熔融处置 该方法是将高放废液注入钻孔或深部（2000-3000m）岩洞中，在此后较长时间内，借助高放废液产生的衰变热，将岩石与废液熔为一体（温度超过1000），经冷却后成为岩石固化体，从而达到永久隔离高放废物的目的。,该方法需在页岩和花岗岩挑选合适的地段 该法只适合处理核废液 目前，该方法还只是个设想,核废料的处理,4.2 核废料处理方法及存在问题 世界上并不存在完美的能源，核能相比于其他传统能源虽具有诸多优点，但是其使用过程中产生的大量核废料已成为危害环境及人类健康的一大隐患。日本福岛核泄露事故之后，世界各国纷纷开始制订改善安全设计的行动计划及可抵御多重天灾的措施。 上述处理方法和设想治标不治本，未来，如何进一步加强核设施安全管理，寻找核废料的有效处理方法仍需要科学家们继续努力。,问题？,谢谢大家！,