核廢料泛指在核燃料生產(chǎn)、加工和核反應(yīng)堆中用過的不再需要的并具有放射性的廢料。它主要是核反應(yīng)堆發(fā)電用過的乏燃料，以及核反應(yīng)產(chǎn)生的很多具有放射性的中間產(chǎn)物，還包括被它們污染的材料。通常主要指乏燃料，它們占核廢料中主要部分。
目前核反應(yīng)堆主要使用鈾做核燃料。地殼中鈾的平均含量約為百萬分之2.5，即平均每噸地殼物質(zhì)中約含2.5克鈾，這僅比金、銀等地殼中含量很稀少的元素高。鈾含量如果高于0.05%基本上就可以開采了。開采的鈾礦石經(jīng)過富集得到純度很高的金屬鈾，然后還要分離同位素。天然鈾主要由三種同位素組成，包括：
鈾238：自然豐度99.275%，原子量238.0508，半衰期45億年;
鈾235：自然豐度0.720%，原子量235.0439，半衰期7億年;
鈾234：自然豐度0.005%，原子量234.0409，半衰期24.7萬年。
核電站中使用的核燃料的有效成分是鈾235，不是鈾238。但是，在天然鈾中，鈾235的含量只有0.72%，鈾238的含量大于99.2%。分離同位素，就是要把鈾235的濃度提高到3-4%，才能用于核電站作原料發(fā)電。在發(fā)電后的乏核燃料中，96%的質(zhì)量是剩余的未反應(yīng)的鈾，大多數(shù)是鈾-238。通常情況下，用過的乏燃料中鈾-235的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.83%，此外，還有核反應(yīng)過程中產(chǎn)生的鈾-236，質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約是0.4%，和大約占1%的钚-239和钚-240。這些钚由鈾-238俘獲中子后經(jīng)β衰變而產(chǎn)生，它們既可變成一種有用的副產(chǎn)品，也是危險(xiǎn)的、難以處理的核廢料。為了防止核擴(kuò)散，需要防止那些尚未擁有核武器的國家獲得這些钚制造核武器。如果核反應(yīng)堆工作正常的話，這些钚是反應(yīng)堆級(jí)，沒有達(dá)到武器級(jí)。它所包含的钚-240較多，只有不到80%的钚為钚-239，使得這些钚并不適用于制作核武器。然而，用這些反應(yīng)堆級(jí)的钚制作核武器也相對(duì)比較容易 。如果接受輻射的時(shí)間比較短，那么就會(huì)生產(chǎn)出武器級(jí)的钚，钚-239的比例高于80%，最高可達(dá)93%。
鈾236的半衰期是0.23億年，钚239的半衰期是2.4萬年，钚240的半衰期是6500年。它們都是很強(qiáng)的放射性材料，尤其钚的兩種同位素，毒性很大，比未經(jīng)使用的核燃料毒性大幾萬倍以上，通常需要分離處理，使乏燃料中含钚量減少到很低水平。分離钚后的乏燃料仍然具有很強(qiáng)的輻射性，比核燃料毒性大很多，但因其主要放射性物質(zhì)鈾236半衰期高達(dá)2300萬年以上，也就是說，經(jīng)過2300萬年，其放射性才下降一半，無法處理，只能找地方長期存放。分離出來的钚為主要成分的乏燃料是毒性極大的放射性廢料，一般認(rèn)為，需要在妥善設(shè)計(jì)的場所存放幾十萬年到一百萬年，以減少其放射性對(duì)環(huán)境的污染。但是，儲(chǔ)存的乏核燃料和钚廢料仍不斷放出高能粒子，具有很強(qiáng)的破壞性，十分容易泄露，給環(huán)境造成嚴(yán)重危害;而且需要儲(chǔ)存的時(shí)間以百萬年計(jì)算，因而后處理成本極高。
冷戰(zhàn)時(shí)代，西方并非從經(jīng)濟(jì)或環(huán)境保護(hù)角度考慮發(fā)展核電站的。一個(gè)重要原因是利用核電站產(chǎn)生的廢料生產(chǎn)以钚為主要成分的原子彈，可以大大降低原子彈生產(chǎn)成本。通常以鈾為原料的原子彈需要高達(dá)90%以上的鈾235，將天然礦石提煉的金屬鈾，其鈾235含量只有0.72%，提高到90%以上，成本極高，技術(shù)上也很困難。而核反應(yīng)堆可以直接得到含量高達(dá)93%的钚239，它與鈾的分離很容易，不需昂貴的同位素分離，就可以直接制造原子彈了。
以經(jīng)濟(jì)為理由或以賺錢為目的，包括以核電減少排放二氧化碳，改善環(huán)境的說法來發(fā)展核電和引入核廢料都是絕對(duì)不可取的，都忽略了高昂的核廢料處理成本和環(huán)境代價(jià)。拿我們的環(huán)境資源為代價(jià)，換取西方政府印制的自動(dòng)貶值賴賬的欠條，是再愚蠢不過的事情了。美國自1979年發(fā)生三里島核電站事故后，立刻停止了幾百座核電站建設(shè)，此后，再也沒建過一個(gè)核電站了，而且在113個(gè)運(yùn)行的核反應(yīng)堆中，有13個(gè)堆因核事故永久停止運(yùn)行，事故率遠(yuǎn)高于其他工廠。其核污染也沒經(jīng)完全處理，還在污染環(huán)境。核反應(yīng)堆不斷放出高能輻射，使核電站系統(tǒng)十分脆弱，容易發(fā)生災(zāi)難性事故。蘇聯(lián)切爾諾貝利和日本福島核電站事故，都是影響全球環(huán)境質(zhì)量的重大事故，是迄今為止電力行業(yè)發(fā)生的唯一產(chǎn)生全球性影響的事故。中國應(yīng)停止建設(shè)核電站;更不應(yīng)該在中國建核廢料處理廠，接受外來核廢料。
作者：黃衛(wèi)東，高校從事研究工作
參考：
美國核電站事故 - 黃衛(wèi)東 - 草根網(wǎng)
http://www.caogen.com/blog/infor_detail/66957.html
西方的反核和中國的反壩 - 黃衛(wèi)東 - 草根網(wǎng)
http://www.caogen.com/blog/Infor_detail.aspx?ID=227&articleId=27653
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