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世界上的第一个深层地质核库建造将在芬兰储存放射性废物100,000年

2022-03-26 15:45     来源:奇点中心     核废料处理 核废料 放射性废物 核废料处理放射性废物

甚至在俄罗斯入侵乌克兰之前,世界就处于能源危机的风口浪尖。随着各国争相制定雄心勃勃的碳中和目标,如何实现这些目标仍完全不明朗,因为退出煤炭和其他化石燃料的渴望远不能与用清洁、廉价能源替代它的同等能力相匹配。鉴于上个月围绕能源发生的地缘政治转变,各国避开俄罗斯的石油和天然气,但需要替代能源——并且不想重新长期依赖煤炭——围绕核能的争论重新燃起。除了这一次,有更多的理由支持这个充满争议的电源,而不是反对它。

最大的反核论点包括致命事故的风险、获得可用于制造核武器的材料的增加以及缺乏安全处置核废料的方法。不过,随着世界上第一个永久性核废料处置设施准备在芬兰投入使用,后者可能很快就会遭到重创。

Onkalo 乏核燃料储存库位于芬兰西南海岸的一个名为 Olkiluoto 的岛上,距离赫尔辛基仅三个多小时车程。Olkiluoto 上已经有两座正在运行的核反应堆,经过十多年的延误,第三座最终在本月初启动了 0.1 吉瓦的试生产,目标是到 7 月达到 1.6 吉瓦的全部产能。一旦发生这种情况,核电将占芬兰总发电量的40%以上,使其在世界上最依赖核能的国家名单中的现有位置更高。

关于处置设施的发展及其运作方式的每项统计数据都比上一个更令人兴奋。

这是基本前提:核反应堆的乏燃料棒将被包裹在各种材料的层中,然后被降低到地下 430 米(1,411 英尺,大约是帝国大厦尖顶的高度)的隧道中,在那里它们将安全在 100,000 年的过程中分解——核废料保持有毒的时间。

诚然,这一切都很难缠住你的头。

自 1990 年代中期,该项目的牵头公司Posiva开始在芬兰寻找合适的地点以来,该项目已经进行了 25 年以上。选择 Olkiluoto 是因为它位于两条地质断层线之间(并不是说发生地震的可能性很大;地质学家断言该地区所在的基岩“在过去的十亿年中基本稳定”),并且因为基岩由一种称为片麻岩的岩石组成,水几乎不可能渗透。

这很重要,因为正如加拿大核废料管理组织地球科学主任 Sarah Hirschorn告诉《科学》杂志的那样,“将物质从储存库转移到地表并影响人们的唯一方法是通过水运载。”

除了岩石之外,埋在地下的反应堆棒与外界(包括任何可能进入隧道的水)之间还会有多种其他屏障。机器人会将棒密封在铸铁罐内,而铸铁罐又会进入铜罐。机器将在两个罐之间注入氩气以提供惰性气氛,然后将铜桶焊接封闭。将 30 到 40 个铜桶放入一个巨大的孔中,用一种叫做膨润土的粘土密封,然后再用混凝土密封。

因此,在剩下的时间里,这些东西似乎永远不会去任何地方——这正是我们的目标。

Onkalo 设施地下布局的艺术家渲染图。信用:波西瓦

然而,在一部名为“进入永恒”的关于该项目的道德影响的纪录片中解决了一个问题,即如何确保遥远的后代不会受到废物的伤害。如何在不知道 85,000 年后人类是否仍会像现在一样说和读语言的情况下传达它的危险?骷髅和交叉骨的黑色和黄色图像也不会削减它(另外,它们将由什么制成以确保它们能持续 100,000 年?)。

虽然未来几代人似乎不太可能在地下数百米处探查,但谁能说届时会出现什么样的难以想象的技术呢?200 年前,只是我们在这里谈论的时间的一小部分,智能手机等现在很常见的技术的想法是不可想象的。同样,我们甚至无法想象人类和文明在 500 倍之后会是什么样子。无论如何,我们这一代人将如何履行其道德义务,让未来的人类远离有毒垃圾?

具有讽刺意味的是,这是围绕气候变化和碳排放提出的同一个问题(尽管 10 万年是一个完全不同的规模),而核电可以帮助缓解这些现象。许多人估计,核能对于缓解我们的能源问题将是必要的,尽管它是一种解决方案,其好处将伴随着其自身的一系列成本。

Sedeer El-Showk在其出色的《科学》一文中强调了芬兰的政治气候和文化对 Onkalo 项目的启动和完成的重要性。“在芬兰,人们对科学和当局高度信任,”芬兰坦佩雷大学政治学研究员 Matti Kojo告诉 El-Showk。“如果国家当局说储存库是安全的,他们就不必担心。” 不幸的是,这与美国和许多其他国家的现实相去甚远。事实上,内华达州一项名为 Yucca Mountain 的类似倡议已陷入政治争议35 年。

科学家、工程师、能源公司和政府将在未来几十年努力应对核电的成本和收益,尽管紧迫性越来越高,但它是否最终会成为一种可持续能源还有待观察。与此同时,芬兰率先向前迈出了一大步,我们对此表示赞赏。Onkalo 工厂目前正在建设中,计划于 2024 年开始运营。



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