來源:河南映象網(wǎng)
13日,日本政府
正式?jīng)Q定將福島核廢水排放入海
核廢水一旦排海
放射性物質(zhì)
將在57天內(nèi)擴(kuò)散至太平洋大半?yún)^(qū)域
10年后蔓延全球海域
……

排入大海?不,核廢水還可以這樣處理!

福島第一核電站核泄漏事故之前的場(chǎng)景
盡管核廢水中的大多數(shù)污染物可以通過相關(guān)技術(shù)手段進(jìn)行去除,但是在核廢水中仍會(huì)有無法被凈化的放射性元素氚。據(jù)相關(guān)專家預(yù)測(cè),若將此次福島核電站積存的核廢水排入大海,放射性元素就會(huì)隨著太平洋洋流將放射性污染范圍擴(kuò)大到整個(gè)太平洋。
那么從2011年福島核事故發(fā)生至今,福島核電站為什么會(huì)積存如此巨量的核廢水呢?在核電站發(fā)電過程中,為什么會(huì)產(chǎn)生核廢水呢?對(duì)于產(chǎn)生的核廢水,如何正確的進(jìn)行處理呢?
一、核電站的工作原理
目前世界的核電技術(shù)可以分為四代,而實(shí)際投入工業(yè)應(yīng)用的核電技術(shù)主要為第二代和第三代核電技術(shù),即沸水堆和壓水堆。
壓水堆主要由核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)(一回路系統(tǒng))和汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(二回路系統(tǒng))組成,二回路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理同普通火力發(fā)電類似,第一回路系統(tǒng)主要由壓水反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器、主泵、穩(wěn)壓器和冷卻管道組成。壓水反應(yīng)堆內(nèi)主要有核燃料芯塊和控制棒,核燃料發(fā)生的原子鏈?zhǔn)椒磻?yīng)也就是核能發(fā)電的能量來源。在發(fā)電過程中,冷卻水將會(huì)被泵送到反應(yīng)堆,流經(jīng)堆芯后將核裂變反應(yīng)產(chǎn)生的熱量傳遞到二回路系統(tǒng)。二回路中的水沸騰后產(chǎn)生的蒸汽來帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電,不斷循環(huán)這個(gè)過程,就將核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換成了電能。

同壓水堆相比,沸水堆沒有二回路系統(tǒng),產(chǎn)生的蒸汽不經(jīng)熱量轉(zhuǎn)換而是直接作用于推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。在運(yùn)行時(shí),冷卻水會(huì)直接從底部進(jìn)入,穿過堆芯后,經(jīng)過汽水分離器將產(chǎn)生的蒸汽分離,然后蒸汽直接進(jìn)入汽輪機(jī)完成發(fā)電過程。

沸水堆核電站結(jié)構(gòu)示意圖/天涯社區(qū)
二、核廢水的來源
在核電站正常運(yùn)行的過程中,核廢水的主要來源有以下幾個(gè)方面:
第一回路中無法回收利用的泄漏冷卻水、調(diào)節(jié)壓力容器壓力的疏排水;
設(shè)備冷卻用水、發(fā)電車間的地面沖洗水、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢水;
熱試驗(yàn)中產(chǎn)生的廢水、核燃料取樣系統(tǒng)中產(chǎn)生的廢水、核燃料儲(chǔ)存和運(yùn)輸介質(zhì)排放的廢水;
根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),我國廣東大亞灣核電站年排放核廢水的量約為每臺(tái)機(jī)組6000噸左右,其中需要處理的不可回收的核廢水大約只占到總量的三分之一左右。
那福島核電站從發(fā)生事故至今為何會(huì)積存超過百萬噸的核廢水呢?據(jù)悉日本福島核電站都采用的是技術(shù)上相對(duì)落后的沸水堆技術(shù),由于當(dāng)時(shí)核電機(jī)組受到了地震的影響發(fā)生了爆炸,其核能燃爐發(fā)生了斷電,為了防止堆芯熔化而造成核燃料的大規(guī)模泄露,工程技術(shù)人員只得將海水直接注入堆芯中來降低堆芯的溫度,同時(shí)雨水和地表的徑流也會(huì)流經(jīng)相關(guān)污染區(qū)域,這就是福島核電站為何積存了如此大量的核廢水的原因。

福島核電站內(nèi)儲(chǔ)存核廢水的儲(chǔ)存罐
三、核廢水的處理
由于核廢水中的放射性元素有強(qiáng)烈的放射性且其物理性質(zhì)非常穩(wěn)定,所以目前對(duì)核廢水的處理都是通過特定的技術(shù)手段將其中的放射性元素濃縮,后將符合放射性標(biāo)準(zhǔn)的廢液排放。目前應(yīng)用比較廣泛的核廢水的處理方式主要有以下幾種:
(1)沉淀法:沉淀法就是向核廢水中加入沉淀劑,通過沉淀劑中的化學(xué)成分和放射性元素發(fā)生的共沉淀反應(yīng)來達(dá)到降低核廢水中放射性元素含量的目的。目前常用的工業(yè)沉淀劑主要有鋁鐵類沉淀劑、石灰蘇打類沉淀劑和磷酸鹽類沉淀劑等。
(2)吸附法:吸附法是利用吸附劑將放射性元素吸附的一種方法,是一種物理處理方法。吸附劑由于內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大,具有極強(qiáng)的吸附能力。目前常用的吸附劑有活性炭、沸石等。
(3)離子交換法:離子交換法的原理是利用離子交換劑同核廢水進(jìn)行離子交換,從而將核廢水中的放射性離子交換去除。核廢水中所含的放射性離子多為陽離子,所以離子交換劑中的帶正電的活性基團(tuán)就可以和放射性的陽離子進(jìn)行交換,將放射性離子交換到交換劑中。常用的離子交換劑分為有機(jī)和無機(jī)離子交換劑兩大類,有機(jī)離子交換劑主要為各種離子交換樹脂,無機(jī)離子交換劑有人造沸石、蛭石等。
我國核電站建設(shè)和技術(shù)跨度都較大,不同核電廠中的核廢水處理技術(shù)也不盡相同。我國秦山第二核電廠使用的是過濾和離子交換處理技術(shù)。核電站產(chǎn)生的核廢水會(huì)根據(jù)其放射性的強(qiáng)弱進(jìn)行分類收集,符合排放標(biāo)準(zhǔn)的弱放射性廢水會(huì)直接排放,需要處理的核廢水會(huì)使用離子交換處理法進(jìn)行循環(huán)處理,直至其符合排放標(biāo)準(zhǔn)。秦山第三核電廠采用了蒸發(fā)處理技術(shù),核廢水經(jīng)過循環(huán)蒸發(fā)裝置和凈化器去除放射性元素,冷凝后的水蒸汽到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)后排放。

秦山第二核電廠核廢水處理流程
出處:楊挺.核電站化學(xué)廢水的處理技術(shù)淺析
結(jié)語:
從技術(shù)上來說,日本福島核電站均采用的二代沸水堆技術(shù)的安全性較三代技術(shù)的壓水堆較差。另一方面,福島核電站的運(yùn)營方東京電力公司不顧全球人民的福祉,執(zhí)意要將核廢水排入太平洋。而且目前核廢水的處理技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,日本作為一個(gè)核電大國,若不能有效地將福島核廢水的污染問題處理好,將會(huì)對(duì)全球的海洋生態(tài)環(huán)境造成不可逆嚴(yán)重影響。
正如我國外交部發(fā)言人趙立堅(jiān)所強(qiáng)調(diào)的,日本政府應(yīng)當(dāng)秉持對(duì)本國國民、周邊國家以及國際社會(huì)高度負(fù)責(zé)任的態(tài)度,深入評(píng)估福島核電站含氚廢水處理方案可能帶來的影響,主動(dòng)、及時(shí)地以嚴(yán)格、準(zhǔn)確、公開、透明的方式披露信息,在與周邊國家充分協(xié)商的基礎(chǔ)上慎重決策。
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(來源:央視 人民日?qǐng)?bào)客戶端)
文章關(guān)鍵詞:核廢水 責(zé)編:邵恰
