撰文/八哥

海水VS核物質(zhì)，那些不得不說的事情

撰文/八哥

核能對世界的影響越來越大，人們對核裂變產(chǎn)生的高能量、高放射性已經(jīng)普遍認知。很久以前，美國、法國等國家就在海洋中進行過水下核試驗，但這種試驗行為就像一團陰云一直籠罩在人們心頭。雖然還不至于“談核色變”，但也不免疑團重重，試驗所產(chǎn)生的核物質(zhì)，會不會嚴重污染海洋呢？而海水能否對化解核輻射危害起到幫助呢？

■研究表明，鈾元素可以被海水轉(zhuǎn)變成化合物穩(wěn)定存在一段時間。

今年年初，美國加州大學(xué)戴維斯分校的納維洛斯奇教授和他的研究團隊在《美國國家科學(xué)學(xué)報》上發(fā)表了一篇關(guān)于海水腐蝕核燃料棒的文章。這個研究讓人不由得想到去年日本福島核電站發(fā)生事故時采用注入海水的方法冷卻核反應(yīng)堆這件事情。

當時，很多國家和科研機構(gòu)都質(zhì)疑日本注入海水來冷卻的方法，除了不保險不安全的原因之外，更多的是對放射性元素污染海洋的擔(dān)憂。不過值得慶幸的是，到目前為止，并沒有證據(jù)顯示日本用海水冷卻核反應(yīng)堆的方法對海洋造成了污染。不僅如此，納維洛斯奇教授的最新研究中還發(fā)現(xiàn)了海水轉(zhuǎn)化核物質(zhì)的現(xiàn)象：反應(yīng)堆中負責(zé)核裂變的主要“成員”、原先被認為是“相當不溶于水”的鈾元素，可能被海水轉(zhuǎn)化為鈾-V I，這個過程的前提是這種強放射性物質(zhì)會將水轉(zhuǎn)變成強氧化劑雙氧水。隨后，鈾-V I會形成可以溶于水或以小顆粒固態(tài)存在于海水中的化合物。而當海水中有堿性金屬離子（如鈉離子）存在時，即使氧化劑被移除，這些化合物集團也能保持足夠的穩(wěn)定性。通俗地說，就是鈾會以化合物的形式在海水中隨波逐流，直到若干年以后和它“抱”在一起的氧化劑被剝離掉，鈾才會孤獨地沉入海底。至于氧化成分何時會從化合物中脫離，現(xiàn)在還不得而知。

當然，在一般情況下是不會選用海水作為冷卻劑的，日本核電站事故采取這種方法冷卻也是迫不得已。由于海水具有較強的腐蝕性，如果用海水作為核電站的冷卻劑，久而久之會危害到核電站的保護外殼。現(xiàn)在，很多公司都將開發(fā)設(shè)計核電廠管道的防腐涂層作為重大課題，目的就是盡可能地保護混凝土和金屬外殼，防止內(nèi)部的核物質(zhì)外泄。

■如果鈾的濃度過高，還是會污染海洋，過高的放射性也會影響到附近海洋中的生物。

納維洛斯奇教授有關(guān)海水腐蝕性的研究對于俄羅斯來說可能是一個噩耗。這個曾經(jīng)的超級大國在西北部科拉半島的安德烈夫灣內(nèi)建立了3座海底核廢料儲存庫，從1 9 8 2年起“臨時存放”了2.1萬支廢棄的核燃料棒。3 0年過去了，儲存庫的外殼上漸漸出現(xiàn)了裂縫，在高腐蝕性海水的侵浸下，大量的鈾元素溢出。即使海水能使部分的鈾保持穩(wěn)定，但是如果鈾的濃度過高，還是會污染海洋，過高的放射性也會影響到附近海洋中的生物，還可能引起爆炸，對世界造成更加不良的影響。

■在海水中溶解的鈾的數(shù)量可達45億噸，超過陸地儲量的幾千倍，若是全部收集起來，可保證人類幾萬年的能源需要。

當然，事物大都是有兩面性的，核物質(zhì)也不例外。在海水中溶解的鈾的數(shù)量可達4 5億噸，超過陸地儲量的幾千倍，若是全部收集起來，可保證人類幾萬年的能源需要。但是因為海洋太過遼闊，鈾元素在海水中的密度非常低，1 0 0 0噸海水中只含有3克鈾。目前對海水中鈾的提煉主要有3種辦法：起泡分離、生物富集和吸附法。遺憾的是，雖然這些研究已經(jīng)在實驗室開展了幾十年，卻一直沒有達到可以工業(yè)應(yīng)用的標準。不過，也許在不久的將來，海水中的核物質(zhì)能夠被更科學(xué)合理地加以應(yīng)用。為人類經(jīng)濟的發(fā)展添磚加瓦。

正在工作的核電站