放射性废料是含有放射性物质的危险废料,来源自于核能的多种使用情境,包括核医疗、核研究、核能发电、核退役、稀土矿业及核武器再处理等。这些废料的储存与处置都受到政府机构的严格管控,目的在于保护人类健康及环境安全。
放射性废料通常被分为三类:低水平废料(LLW)、中等水平废料(ILW)以及高水平废料(HLW)。
低水平废料如含有少量短寿命放射性的纸张、布料、工具及衣物等;中等水平废料则拥有较高的放射性,需进行一定的屏蔽;而高水平废料则是由于衰变热而高度放射性,需要冷却和屏蔽来保护周围环境。在核再处理厂中,大约96%的核燃料被回收回使用,剩下的4%则包含少量的錵金属及衰变产品,其中包括稳定及快速衰变的元素,以及长寿命的衰变产品,如铯-137等。
全球的放射性废料主要来自数个不同的来源,各国在核能发展上面临的都略有不同。在拥有核电厂的国家,废料主要来自于核燃料循环及核武器的再处理。
放射性废料的来源包括核燃料循环的前端和后端、核武器的退役、以及医疗和工业用途等。
这部分产生的废料通常是提炼与开采铀时所产生的主要alpha发射废料。从矿石中提炼的铀氧化物(UO2)比建材中的花岗岩放射性强上千倍。这过程后,会将铀转化为铀氟化物气体(UF6),随后进行浓缩及转化为核反应堆用的硬陶氧化物。
核能发电的主要副产品包括各类放射性元素的衰变物,这些元素发出beta和gamma辐射,还有传统的alpha萃取物,例如铀-234等。
医疗行业中产生的放射性废料主要来自核医学,这些废料包括许多短寿命的γ发射体,如鍀-99m及其他其他用于疾病诊断和治疗的放射性同位素。
短寿命放射性同位素用于诊断和治疗,其中包括碘-131(半衰期8天)及钍-90(半衰期2.7天)。
工业来源的废料中可能包含各种不同类型的放射性同位素,这些同位素在非破坏性检测及油井勘探中都有所应用。
一些自然存在的放射性物质被称为NORM,经加工或消耗后会集中壮大,这种信息在煤矿、石油、天然气的开采中尤其显著。
在全球范围内,放射性废料的存在已经改变了其地理和环境。如何平衡进步与安全,将成为未来发展中的重要课题。
因此,面对这些挑战,我们需要更深入地思考:我们真的有能力妥善处理这些放射性废料吗?