核廢料可分為低放射性廢料與高放射性廢料兩種。低放射性核廢料是指醫(yī)院、工廠、研究機(jī)構(gòu)以及核電廠等所產(chǎn)生的包含放射性物質(zhì)的廢棄物，如衣物、紙類、試驗(yàn)器具等。高放射性核廢料則主要來(lái)自使用過(guò)的核燃料。

核廢料中鈾235約占3%，其余97%主要為鈾238以及钚，這些鈾238及钚都是未來(lái)可回收利用的資源。核廢料都可能導(dǎo)致放射性污染，危害人類健康。

低放射性核廢料處理起來(lái)較為簡(jiǎn)單，主要是經(jīng)過(guò)焚化壓縮固化后，裝進(jìn)大型金屬罐，以便在淺地層中掩埋。目前，國(guó)際上處理高放射性核廢料的方式主要有“再處理”和“直接處置”兩種選擇。

“再處理”主要是從核廢料中回收可進(jìn)行再利用的核原料，包括提取可制造核武器的钚等?！爸苯犹幹谩眲t是指將高放射性廢料進(jìn)行“地下埋藏”，一般經(jīng)過(guò)冷卻、干式儲(chǔ)存、最終處置三個(gè)階段。美國(guó)政府一直采取地下掩埋的措施來(lái)處理核廢料。

核廢料的處理有三個(gè)基本原則:①使之遲延與衰變;②稀釋與分散;③濃縮與儲(chǔ)存。

目前對(duì)干低放射性的廢氣一般采用噴淋、清洗、過(guò)濾、濃縮的辦法，使放射性降低到一定的標(biāo)準(zhǔn)后。通過(guò)高煙囪排放到大氣中去。對(duì)低放射性的廢液，采川凈化的方法，即通過(guò)化學(xué)沉淀、蒸發(fā)、離子交換等工序進(jìn)行處理，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，然后排放掉或循環(huán)重復(fù)使用。

對(duì)于高放射性廢物，必須進(jìn)行特殊處理，將它永久隔離起來(lái)。核廢料處理中，高放射性廢物的處理是最關(guān)鍵的問(wèn)題。

由于對(duì)于核廢料的處理必須是永久性處理，因此必須達(dá)到下面幾個(gè)要求:①對(duì)任何生物不會(huì)造成污染;②儲(chǔ)存后不再需要管理，也不需要監(jiān)督;③對(duì)于子孫后代不會(huì)造成任何后患。

從上世紀(jì)人類開(kāi)始利用核能起，就在研究如何為高輻射核廢料善后，然而直到現(xiàn)在，全球41個(gè)有核能設(shè)施的國(guó)家中，只有芬蘭和瑞典兩個(gè)國(guó)家已經(jīng)確定了高輻射核廢料的最終儲(chǔ)存地，各國(guó)民眾對(duì)核廢料處置的爭(zhēng)議持續(xù)了數(shù)十年。

在1993年達(dá)成國(guó)際協(xié)議禁止之前，直接向大海傾倒核廢料成了各國(guó)的常見(jiàn)方式之一。1946-1993年之間，英、美、法、日等13個(gè)國(guó)家相繼往太平洋、北冰洋、大西洋等上百個(gè)地點(diǎn)傾倒過(guò)核廢料，其中8個(gè)歐洲國(guó)家共傾倒了13.7萬(wàn)噸，美國(guó)只記載了容器數(shù)量，而前蘇聯(lián)包括高輻射廢料在內(nèi)的傾倒總量至今還是謎。

1994年開(kāi)始公約禁止直接向大洋傾倒后，深埋地下成了各國(guó)核廢料主流存放方式。在深埋之前根據(jù)是否有回收原料的步驟分為直接處理和再加工兩種處理政策，前者以美加為代表，后者以英法為典型。英國(guó)、法國(guó)和俄羅斯等國(guó)還會(huì)幫其他國(guó)家處理核廢料，以獲取商業(yè)利益，比如1979年以來(lái)日本至少有140船核廢料運(yùn)往歐洲再加工，經(jīng)玻璃固化后的廢料再運(yùn)回本國(guó)處理。

核廢料按放射性強(qiáng)弱通常分為3個(gè)等級(jí)，高放射水平、中等放射水平和低放射水平。根據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)IAEA的公開(kāi)數(shù)據(jù)，目前核廢料經(jīng)固化封裝后以立方米計(jì)算體積，2015年全球共有489萬(wàn)立方米核廢料在存放狀態(tài)，其中38萬(wàn)立方米為高放射水平廢料。

以單純數(shù)據(jù)看，加拿大最多，共230萬(wàn)貯存核廢料，超過(guò)7成是清理廢棄遺址產(chǎn)生的，來(lái)自反應(yīng)堆運(yùn)行的共35萬(wàn)立方米。中國(guó)部分未顯示高放射廢料的數(shù)量，中低水平處于貯存中的核廢料總體積是2.4萬(wàn)立方米，已處置體積為1萬(wàn)立方米。

然而這些數(shù)據(jù)由各國(guó)自行統(tǒng)計(jì)，實(shí)際上由于分類標(biāo)準(zhǔn)不一，信息公開(kāi)程度也不一致，有些國(guó)家將用過(guò)的燃料、廢棄遺址清理產(chǎn)生物等不視作核廢料，有些國(guó)家在高中低三檔之外還將輻射水平非常低的廢料也統(tǒng)計(jì)在內(nèi)上報(bào)，最后的數(shù)據(jù)結(jié)果只能是粗略計(jì)算。

一、濃縮貯存

相對(duì)來(lái)說(shuō)，將核廢料深埋在地層深處被視為當(dāng)前最安全的處置方法。

1、將核廢料封閉在密封容器里，并保證不泄露出射線。

為達(dá)到這個(gè)目的，科學(xué)家們?cè)?jīng)設(shè)想將核廢料封在陶瓷或厚厚的玻璃容器里面。但科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，這些容器存入核廢料在100年以內(nèi)效果很理想。但100年以后，容器就經(jīng)受不住放射線的猛烈轟擊而發(fā)生爆裂。

目前，國(guó)際上通用的是將經(jīng)過(guò)焚化壓縮固化后的核廢料，裝進(jìn)大型金屬罐，放入位于地下500~1000米處掩埋。最近，英國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新型水晶可以經(jīng)受得住放射線的強(qiáng)烈攻擊，用它來(lái)生產(chǎn)貯藏核廢料的容器，能夠更大程度上保證安全。然而，要尋找到一種能夠在幾萬(wàn)年內(nèi)，都忍受得住放射線輻射的物質(zhì)，仍然是科學(xué)家們努力的方向。

2、找一處安全、永久存放核廢料的地點(diǎn)——核廢料處置庫(kù)

由于核廢料的高度危險(xiǎn)性，一旦處置庫(kù)選址不當(dāng)，將造成無(wú)法挽回的損失。因此核廢料處置庫(kù)選址必須非常慎重，需要綜合考慮整個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展布局、人口分布、交通設(shè)施、候選地的地質(zhì)、水文和氣候條件等因素。

一般來(lái)說(shuō)，世界各國(guó)的核廢料處置庫(kù)都建在經(jīng)濟(jì)落后、人煙稀少的地區(qū)。而且這個(gè)地點(diǎn)要求物理環(huán)境特別穩(wěn)定，能長(zhǎng)時(shí)期不受水和空氣的侵蝕，并能經(jīng)受住地震、火山噴發(fā)的沖擊。

我國(guó)西北部有一個(gè)地區(qū)，叫北山，是我國(guó)高放射性核廢料處置庫(kù)的重點(diǎn)候選地之一。這是一片與海南省面積相當(dāng)?shù)母瓯跒藷煼浅Ｏ∩?。北山?jīng)濟(jì)發(fā)展很落后，礦產(chǎn)資源缺乏，建設(shè)核廢料庫(kù)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響較小。

這里氣候條件也很理想，干旱少雨，因此地下水位很低，也就減少了放射性元素隨地下水?dāng)U散的危險(xiǎn)。庫(kù)址所在地有著完整的花崗巖體，而花崗巖是對(duì)付輻射的最好的“防護(hù)服”。國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的專家們?cè)诒鄙竭M(jìn)行考察之后稱，北山是世界上最理想的核廢料庫(kù)址之一。

二、稀釋分散

核廢料的稀釋分散是指將液體和氣體核廢料向環(huán)境中稀釋排放，但是必須控制在法規(guī)排放標(biāo)準(zhǔn)以下。比如，在核電站運(yùn)行過(guò)程中，向環(huán)境排放許可限值以內(nèi)的一定數(shù)量放射性核素屬于正常情況。

日本傾倒核污水的新聞，讓大家心神不寧。但當(dāng)恐慌過(guò)去，在譴責(zé)日本之余，我們要科學(xué)、客觀、理性地面對(duì)已經(jīng)發(fā)生的事實(shí)。

首先，日本規(guī)定的放射性污水的排放標(biāo)準(zhǔn)為40Bq/L，而統(tǒng)計(jì)說(shuō)明當(dāng)人體吸收100mSv的輻射劑量時(shí)癌癥發(fā)病率開(kāi)始有所提升，那么相當(dāng)于需要攝入多少超標(biāo)100倍的污水才會(huì)造成危害呢?答案是：1136L?？紤]到1136升是一個(gè)很大的值，而且污水還會(huì)被海水進(jìn)一步稀釋，所以我們暫時(shí)可以認(rèn)為這個(gè)排污對(duì)于人類沒(méi)有直接的危害。

其次，太平洋的總水量估計(jì)為6.22億立方千米，30年后，這些核廢料將擴(kuò)散至整個(gè)太平洋，濃度會(huì)被稀釋到極低，對(duì)日本和周邊其他國(guó)家地區(qū)的漁業(yè)、食品等經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)造成的損害已經(jīng)降低。

三、回收利用

當(dāng)今世界的核電技術(shù)下，核燃料都只燃燒了3%，一到4%左右就維持不了額定功率了。而這些核燃料在燃燒過(guò)程中，還會(huì)產(chǎn)生新的核燃料。

這個(gè)時(shí)候我們就需要把核燃料進(jìn)行后處理，也就是把核電站沒(méi)燃燒完的核燃料，還有新產(chǎn)生的核燃料提出來(lái)，再制成核電站需要的燃料元件。回收利用的原理聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)單，操作卻異常艱難。

如何對(duì)這些有極強(qiáng)核輻射、對(duì)人體有致命傷害的元器件，進(jìn)行剪切、分離、提取、提純等等，每一步都是難題。我國(guó)科學(xué)家經(jīng)過(guò)24年的科研，完全靠自主設(shè)計(jì)、自主建造、自主研發(fā)，終于建立了全套技術(shù)體系，核原料利用率將提升60倍!在核燃料這個(gè)工業(yè)里面，我們成為了極少數(shù)能夠形成核燃料循環(huán)的國(guó)家之一!

核廢料處理關(guān)系環(huán)境保護(hù)和民眾的生命安全，一直是世界性難題。中國(guó)科學(xué)家們正在研究一種有望徹底解決核廢料問(wèn)題的新方法，這種方法是用加速器來(lái)產(chǎn)生高能粒子流，然后打到反應(yīng)堆里，把核廢料燒掉，這樣可永久地解決核廢料處理問(wèn)題。目前高能物理研究所和原子能研究院已經(jīng)完成了一系列關(guān)鍵技術(shù)的前期研究，現(xiàn)在科學(xué)家們正在爭(zhēng)取能夠在20~30年內(nèi)攻克核廢料處理難題。