
PNNL科學(xué)家們將放射性廢物熔入一個(gè)測(cè)試平臺(tái)的玻璃中,它是專為模仿在Hanford建造的“低放射性廢棄物直投系統(tǒng)”(Direct Feed Low-Activity Waste)而設(shè)計(jì)的。
核廢料是當(dāng)前人類面臨的一個(gè)重大環(huán)境問題:
即便將地球上的每一個(gè)核反應(yīng)堆都突然關(guān)閉且不再新建,我們?nèi)孕鑼?duì)3/4個(gè)世紀(jì)里生產(chǎn)的數(shù)百萬加侖的廢棄物進(jìn)行處理,更別提未來研究反應(yīng)堆和醫(yī)院放射實(shí)驗(yàn)室里的廢棄物了。
問題的核心是找到一個(gè)長期儲(chǔ)存核廢料的地方,或者開發(fā)一種化學(xué)惰性工藝,使之無法與環(huán)境交互。
在當(dāng)前一眾核廢料處理方案中,比較有前途的,就是“玻璃化”——即將過濾后的廢棄物與玻璃成型材料混合,然后在熔爐中加熱以產(chǎn)生硼硅酸鹽玻璃——后者能夠保持?jǐn)?shù)千年的穩(wěn)定!
這種方法通常被用在高水平的核廢料上(比如乏燃料棒),但現(xiàn)實(shí)是還有上百倍的低水平核廢料等待處理:
這包括被放射性元素污染的廢棄物、或曾暴露在中子輻射下的廢棄物,比如衰退的醫(yī)用同位素、染毒服裝、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體、以及大量以業(yè)態(tài)形式存在的低放射性反應(yīng)堆殘?jiān)?/div>


紅色材料是來自Hanford地下某個(gè)儲(chǔ)罐的放射性廢料,這是它首次在持續(xù)過程中被制為固化的玻璃,與今后將投入使用的那套系統(tǒng)類似。
好消息是,PNNL與管理Hanford核廢料儲(chǔ)罐的美國環(huán)境部河流保護(hù)辦公室(ORP)和華盛頓河流保護(hù)解決方案(WRPS)機(jī)構(gòu)達(dá)成了合作。
PNNL將對(duì)‘低放射性廢棄物直投’新工藝進(jìn)行試點(diǎn),其有望在未來某日,對(duì)美國在核軍備競(jìng)賽期間遺留下來的數(shù)百萬加侖的低放射性廢棄物進(jìn)行玻璃化處理。
測(cè)試旨在證明可以對(duì)核廢料進(jìn)行連續(xù)加工(而不是分批次處理)、更好地理解這個(gè)方法是如何工作的、以及做好擴(kuò)展其規(guī)模的準(zhǔn)備。
演示期間,PNNL用到了來自Hanford的液態(tài)核廢料,并借助過濾器和離子交換柱來清楚固體和重金屬銫。
加工過的液體混合了用于制造玻璃的原料,然后將之泵入一個(gè)5英寸(12.7 CM)寬的熔煉爐里,以受控比率將它加熱到2100ㄈ(1149℃)。
每間隔30分鐘左右,就有大約8盎司(227克)的玻璃被擠壓成型,總重達(dá)到了20磅(9.1公斤)。
與此同時(shí),玻璃化過程釋放出的放射性氣體,經(jīng)過冷凝后被還原成了液體。它們將被濃縮,并用于后續(xù)的玻璃化處理。
最后,PNNL會(huì)對(duì)玻璃和灌漿進(jìn)行分析,以確定它們是否達(dá)到了處理標(biāo)準(zhǔn)。
該機(jī)構(gòu)稱,他們計(jì)劃在今年晚些時(shí)候展開另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室玻璃化測(cè)試。期間將驗(yàn)證一個(gè)不同的過濾和粒子交換工藝,對(duì)另一批來自Hanford廢料池的液體進(jìn)行處理,然后制作成玻璃。
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