08.29 核廢料桶能否經受長途跋涉?漂洋過海14500英里測試完成

核廢料具有很高的放射性,且其放射性可以持續數十萬乃至百萬年之久,如何妥善處置核廢料,是全世界至今未能解決的難題。

對於核能發電來說,其所需具備的其中一項重要能力就是將放射性廢燃料安全地運往幾千英里開外的反應堆進行再處理或清理。

為了解核廢料如何經得起長途跋涉的考驗,美國桑迪亞國家實驗室(SNL)的科學家們最近特地進行了一次漫長的實驗,讓一個核廢料容器通過卡車、駁船、貨船、火車進行長途運輸,且一路顛簸了 14500 英里(23335 公里)。

核廢料桶能否經受長途跋涉?漂洋過海14500英里測試完成

SNL介紹稱,為美國提供20%電力的核反應堆產生了近2600噸的放射性廢料。如何將它們安全運輸以及處理則是一項危險且細微的工作。

30多年來,這些廢料都被儲存到重達125噸的Type B桶中,這些桶都是用堅固的鋼鐵鍛造,同時還在鋼製艙口使用了特製的加固釘,它們每根可以承受住100噸的力。

但現在的問題是這些燃料棒本身非常脆弱。在強放射性的臨界核反應堆環境中存放了幾年,金屬棒的金屬包殼變得非常脆弱,處理的過程中要非常小心。同樣的問題也會出現在常規的燃料棒運輸中,在這種情況下,反覆出現的壓力使得它們處於極易折斷的危險之中。

核廢料桶能否經受長途跋涉?漂洋過海14500英里測試完成

為了更好地瞭解這些燃料棒所經受的壓力,SNL與來自西班牙、韓國的合作伙伴以及Pacific Northwest和阿貢國家實驗室展開合作,它們打造了一個全新的儲存桶。

不過,科研人員並沒有在裡邊放置用過的核燃料,而改用了鉛製的繩子和鉛製或鉬制的小球(作為實驗中的所謂‘人造核廢料’)。

核廢料桶能否經受長途跋涉?漂洋過海14500英里測試完成

旅途中,研究人員通過加速度計和應變儀等傳感器對罐體裡裡外外進行了檢測,觀察人造燃料的震動和嘎嘎聲。Saltzstein 表示:

早期的研究結果表明,‘核廢料’的運輸相當之平穩。這項測試又被稱作“核三項全能”,旨在瞭解核燃料在正常運輸條件下將經歷的衝擊和振動。

研究人員攜帶替代品,先用卡車從西班牙北部運出、經駁船到比利時,通過遠洋貨輪運送到巴爾的摩,搭火車到科羅拉多州的普韋布洛,然後再送回。

雖然這已經不是SNL第一次進行這樣的測試,但卻是迄今為止最富雄心的一次測試。在這次測試中,SNL使用了一個來自西班牙的核儲存器,其總共完成了14500萬英里的陸地和海洋運載之旅,具體路線如下:

核廢料桶能否經受長途跋涉?漂洋過海14500英里測試完成

這項研究通過應變計和加速度計測量了假核廢料,看它在儲運罐中經歷怎樣的搖晃和擺動,觀察容器有無疲勞失效 —— 即數百萬次的輕微擺動,最終會造成什麼樣的破壞。

需要指出的是,就算測試已經順利完成,美國核工業也不會立即啟用,畢竟還有很多問題在等待進一步的商榷。


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