撰文/八哥

海水VS核物質，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，人們對核裂變產生的高能量、高放射性已經普遍認知。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，試驗所產生的核物質，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變成化合物穩(wěn)定存在一段時間。

今年年初，美國加州大學戴維斯分校的納維洛斯奇教授和他的研究團隊在《美國國家科學學報》上發(fā)表了一篇關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堆這件事情。

當時，很多國家和科研機構都質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)了海水轉化核物質的現(xiàn)象：反應堆中負責核裂變的主要“成員”、原先被認為是“相當不溶于水”的鈾元素，可能被海水轉化為鈾-V I，這個過程的前提是這種強放射性物質會將水轉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，防止內部的核物質外泄。

■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。這個曾經的超級大國在西北部科拉半島的安德烈夫灣內建立了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，雖然這些研究已經在實驗室開展了幾十年，卻一直沒有達到可以工業(yè)應用的標準。不過，也許在不久的將來，海水中的核物質能夠被更科學合理地加以應用。為人類經濟的發(fā)展添磚加瓦。

正在工作的核電站