不锈钢密封桶可能并不是储存核废料的最佳选择

摘要:

俄亥俄州立大学研究人员的一项新研究表明,不锈钢可能不是容纳高含量核废料的最佳选择。通过模拟长期存储条件,该团队发现存储材料之间的相互作用比以前想象的要多,从而使它们降解得更快。核废料的储存不只是一个常年的政治足球,技术上它也存在令人挠头的问题。

无论对核能或核武器有何看法,世界上都有数千吨的核废料被临时存储,这意味着必须找到一种长期安全地存储所有废料的方法。

核废料最重要的类型是核能废料或核武器生产遗留的高放废物。这种废物由放射性同位素的复杂混合物组成,其半衰期为数年至数千年。尽管各种核反应堆已经在世界各地运转了75年,但现在只有芬兰才开始建立永久储存设施,以处理这种非常危险的废物。

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这可能表明人们缺乏政治意愿,甚至缺乏勇气,但也许这种不情愿是偶然的。这是因为现在存储高能废物的首选方法是将其玻璃化。也就是说,将同位素与熔融玻璃或陶瓷混合以形成化学惰性物质,可以在将其密封在地下存储设施中,而之前通常人们将其密封在不锈钢罐中。

如果俄亥俄州的研究是正确的,则该计划现在可能必须更改。研究小组利用玻璃和陶瓷,并使其与各种湿溶液中的不锈钢紧密接触30天,其条件大体与美国丝兰山核废料储存库相似。

“在现实生活中,玻璃或陶瓷废料形式将与不锈钢罐紧密接触。” “在特定条件下,不锈钢的腐蚀会变得疯狂。它将创造出一种超级腐蚀性的环境,会腐蚀周围的材料。”

他们发现钢与玻璃或陶瓷相互作用会产生严重的局部腐蚀,不仅腐蚀钢,而且腐蚀和破裂玻璃和陶瓷。根据研究小组的说法,这是因为不锈钢中的铁与玻璃中的硅具有化学亲合力,从而加速了腐蚀。

这表明当前的模型可能不足以安全地存储这些废物,我们需要开发一种用于存储核废料的新模型。

该研究发表在《自然材料》上。

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