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核废料何去何从:剑走偏锋

核废料何去何从:剑走偏锋

知识就是力量,欢迎回到2049.

昨天我们介绍了核废料处理四种比较保守,也比较保险的方案,今天我们再介绍几种剑走偏锋脑洞大开的方案,虽然它们看起来可能有点不靠谱,但说不定在未来就能在核废料处理问题上,为人类排忧解难。

第一种方案是可升级的仓库。目前,最危险的核废料被安置在精确控温、安保严密的地下仓库中,那么我们为什么不能把这种仓库建在地面,并永久延长这种令人满意的安全状态呢?毕竟即便是在地下,也是要对仓库不断修缮的。鉴于此,一些科学家建议,建造一些能够在安全条件下储存废料桶达300年的建筑,以后每隔300年再重建一次这样的仓库。而随着科学的发展,子孙后代也能自由选择废料的最佳处理方式。与地质性储存相反的是,这种方式完全符合公众对可逆性的要求,毕竟就在你的眼皮底下,随时都能运走并寻找替代方案。而且这种方法更能节省大量建设成本。

核废料仓库

不过一些科学家认为,这种方式显然是极度不靠谱的,而且是自私的。我们这代人受益于廉价的核电,却把如此的重担抛给了子孙后代,这合理吗?暂不讨论合不合理、公不公平,仅是监管、重建、保持记忆,每一个环节都至关重要。说白了,采用这种方式,无疑就是对未来社会下了一个大胆的赌注。它必须免于战争或革命,也要规避自然灾害所带来的风险。如此看来,是不是还是依赖于地质稳定性要更好呢?至少目前的答案确实如此,但在一些科学家和社会学家眼中,废料管理者这是不能跳出地质性储存的概念进行思考,他们陷入了思维定式。

第二种方案是沉入岩石的钨球。这个方案就有点科幻了,把滚烫的核废料装进一个直径50厘米用钨做成的空心小球中,钨球的温度会上升到1300℃,并熔化周围的岩石,陷入地下,直到几十公里的深处。这一计划虽然听起来匪夷所思,但事实上,它得到了很多科学家和工程师的支持。计算表明,这颗钨球的下陷速度将非常快,每小时能达2米,一年就是17公里,不需要我们费劲巴拉钻孔,这哥们自己就能沉入地下。还有什么比这更完美的方案呢?但事实上,这一技术仅适用于某些释放大量热量的核废料。另外,除了某些关于岩石熔化的实验室研究外,还根本没有任何针对这种不可控的方法的具体实验。所以目前对于这一方案,只能用四个字加以总结:未完待续。

钨球

第三种方案是送入太空。既然放地球上怎么搞都不放心,为什么不让它们上天呢?1977年,NASA就对此进行了一系列的深入研究,目标是将载有放射性垃圾的货柜装进航天飞机。好几个目的地被列入了考虑范围之内,包括高地球轨道、月球轨道、月球火山口、地球与金星间的环日轨道、太阳本身,甚至是送往太阳系外。不过,这种激动人心的想法很快就遇上了棘手的困难,首先,如果起飞时发生事故,那么将导致致命性的放射性尘埃爆炸,而没有任何人可以保证起飞时的万无一失。其次,飞行运载的货物重量也是严重阻碍,这些废料必须装在笨重的屏蔽容器中,以保护操作者和航天员。据估计,可能还要附加一个包装,以尽可能减少航天事故发生时的泄漏风险。最终算下来,每公斤废料将消耗50公斤的有效载荷,如此一来,仅为了处理美国2003年之前的核废料,NASA就得组织750次航天飞机的飞行,为了扔点垃圾,成本实在太高。再说,航天飞机现在已经退出了历史舞台。另外,还有人建议借助电磁炮将废料弹连珠炮似的发往高轨道,但看起来比航天飞机还不靠谱。所以将核废料送往太空的计划,看来短时间内难以实现。

第四种方案是将核废料玻璃化。把一颗氢弹和一些核废料给埋进地下的深洞洞中,然后引爆氢弹。在核爆炸产生的极高温作用下,岩石熔化,继而冷却,这就形成了一个名副其实的石棺,剩余的废料及其放射性元素将被困其中,永世不得翻身。看起来可行,但在现实中,通过对地下核试验后进行的钻探试样,并不能证明密封度达到了完美,将至关重要的核废料的处理,系于一次爆炸,还是让它留在想象中比较好。再说了,还有禁止核试验条约这一因素存在。而这种方法在未来可不可能得到应用,只有时间才能给我们答案了。

第五种方案是埋进南极冰层。在很多人看来,这是最省钱的办法,无非就是花点路费。将高热量的放射性废料桶埋进南极冰层,不用太深,它们将自动融化冰块并钻进地下,实在是不知道方便到哪里去了。不过,这种方法其实存在巨大的风险,融化的水会侵蚀核废料容器,并传播放射性核素。更糟的是,我们目前还并不了解南极当地的环境,这些容器很可能遇上冰川地下的湖泊,然后水就会污染周围环境。作为地球上最后一块净土,我本人也最不希望该方案得以实现。幸运的是,1959年签署的《南极条约》第五条明令禁止在南极倾倒核废料。但是不要忘了,2048年《南极条约》即将失效,届时,南极的资源与主权问题,都将成为争论的焦点,疯狂的人类能干出什么,我们都不要感到意外。

最后一种方案比较疯狂了,把核废料置入板块俯冲带。虽然很疯狂,但不得不说,这很优雅。在俯冲带,海底沉积物沿俯冲板块滑动,这就提供了一条为将核废料送往地幔而量身打造的传送带,地幔那可要比地壳不知道深到哪里去了,把核废料安置在那里应该是万无一失了。但是风险其实依然存在。目前,人类对这些复杂环境的知识的掌握,还很不完整,缺乏必要的客观性。通常情况下,我们都更倾向于将危险的东西储存在我们熟悉的环境中,如果发生意外,便于提前发现尽早处理。而如果是俯冲带的话,那么如果发生意外,我们将毫无办法,完全无法回收容器。此外,核废料也可能随俯冲带循环至火山中,这样一来,就白埋了,因为放射性物质有可能随火山喷发重新回到地表,到时候可就难以收拾了。总的来说,迄今为止,这一大胆疯狂的想法还只有寥寥的支持者。

板块俯冲带

好了核废料处理的问题就聊到这儿,客观地说,这些方案我们还不能简单地用靠谱或不靠谱来衡量,因为随着时间的推移,技术与人的认识都在不断发展,一些现在看似不靠谱的方法,比如送入太空,在未来也可能成为处理核废料的主要手段。而一些现在看似靠谱的做法,比如地下储存库,也许随着核能的不断普及,也终将难以消化如此多的核废料。不过不用担心,人类总能找到坠好的办法。现在,地下储存库依然是处理核废料的首选方案,但这就引发了一个问题,那就是如何标记核废料,让后世的人得以知晓核废料的存在,关于这个话题,还没想好,以后再说吧。

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