放射性清洁器如何工作

由:乔纳森Atteberry|

2011年4月5日,日本福岛县郡山,一名日本妇女正在接受可能的核辐射筛查。福岛第一核电站的清理工作是一项艰巨的任务。查看更多核泄漏灾难的图片
athit perawongmetha /盖蒂张照片

已经从毁灭性卷起了地震A.海啸2011年3月,日本在恢复的道路上面临着另一个令人生畏的障碍:清理受损的福岛第一核电站核电植物。地震和随后海啸损坏设施的冷却液系统后,工厂运营商不知疲倦地努力限制崩溃福岛第一核电站并限制放射性物质向周围环境的释放。

在任何情况下清理放射性物质都可能是一项复杂而昂贵的工作,福岛第一核电站也不例外。日本外交部发言人西山英彦(Hidehiko Nishiyama)说核安全该机构已经宣布,需要几个月的时间才能完全控制住核电站的情况,一些专家估计清理工作可能会持续几年甚至几十年。更重要的是,清理的成本很容易就会超过最初建造电厂的成本[来源:克洛茨].

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要理解为什么放射性清理是如此繁琐和昂贵,首先要知道为什么放射性首先,材料是很危险的。与大多数物质不同,放射性物质本身就不稳定。随着时间的推移,放射性原子的原子核会释放出所谓的电离辐射,这可以有三种主要形式:α粒子β粒子伽马射线.在某些情况下,这三种中的任何一个都可以伤害人类,窃取电子原子并破坏化学键。然而,与α和β颗粒不同,伽马射线可以直接通过身体,在该过程中造成严重破坏。实际上,身体试图修复损伤可能导致癌细胞的缺陷。

铀及其副产品,钚,两种水平对人类的水平产生γ射线 - 甚至短暂地暴露于少量钚可以证明致命的,例如 - 但没有它们是不可能的核电。然而,由于严谨的安全标准和机制,核电厂(以及其他地方放射性物质的机制非常易于接触有害辐射。

不过,这些设施不可能永远运转下去,那时候就需要进行放射性清理。事实上,它在各种情况下都是需要的,不仅仅是崩溃。退役了核武器还处理放射性医疗废物?您将不得不经历高度涉及的磨难,这是放射性清理。在该过程开始之前,船员需要设备完成作业。我们会发现可靠的工具技术人员转向下一步。

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放射性贸易的工具

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盖革计数器在处理核污染时是必不可少的。
唐福拉尔/盖蒂张照片

由于涉及清理的任何机构会告诉您,安全是首要任务。因此,所有人员都在潜在有害的水平之间工作辐射穿厚厚的乙烯基防护服、面罩和橡胶靴,至少要阻挡一定比例的有害辐射。

当然,工人们宁愿在任何可能的情况下完全避免辐射,而不是依靠安全设备来保护自己。为此,船员经常携带盖革计数器告诉他们辐射源的方向和强度。此外,工人可以搬运剂量计这是一种便携式设备,可以跟踪工作人员在当班期间受到的辐射量。事实证明,当工作人员知道他们将受到高剂量的辐射,并且一旦剂量接近有害水平,需要得到离开现场的警告时,这些设备特别有用。

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根据操作类型的不同,船员人数可能会有很大的不同。在福岛第一核电站,相对较小的300名工人努力稳定电厂,以便更大的清理努力开始[来源:博伊尔]。在切尔诺贝利灾难之后 - 被广泛认为是在核电站发生最糟糕的事故 - 大约600,000名工人参与了清理,电厂周围的地区现在只需安全地访问短暂的间隔[来源:美国核管理委员会].

有趣的是,净化机组人员经常使用相同的拖把,扫帚,铲子和刷子来执行您在本地硬件商店找到的工作。

值得庆幸的是,人类工人不需要处理辐射清理的每一个方面。例如,德国志愿使用两个机器人来帮助稳定福岛第一核电站,并最终消除其污染。其他机器人可以处理从拆解到拆卸的所有事情核弹炸弹在高放射性环境中修复被卡住的设备。在某些情况下,这些机器人本身受到了严重污染,最终被当作放射性废物报废。

在处理燃料棒的情况下,热量和辐射都是一个问题。因此,工人使用大量的水来沉着凉爽的这样的材料并遏制他们的辐射,有时多年多年。随着水,混凝土,玻璃和污垢证明在储存放射性物质时相当有效,特别是当与容纳血管和储存设施配对时。

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清扫放射性

想象一下,你在打扫厨房的地板,然后不仅要扔掉你打扫的灰尘,还要扔掉扫帚、簸箕,甚至你把所有东西都扔进的垃圾桶。这个场景让你了解了清理放射性物质的困难和费用;工作人员必须解决辐射源和被辐射源污染的所有东西。尽管这个过程可能很困难,但并不总是很复杂。在很多情况下,工人们的任务是做一些简单的家务,比如清除低放射性物质,用净化化学物质擦拭表面,收集垃圾进行处理。

大部分挑战来自于放射性物质可以以多种方式传播到环境的事实 - 特别是当事情出现问题时 - 使清理量是更困难的。例如,放射性粒子可以渗入地下水中,流入附近的湖泊,河流和海洋,漂浮在大气中,甚至污染牲畜和庄稼。每种类型的环境污染需要不同的反应。

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当放射性物质污染地下水时,美国环境保护署(EPA)等组织会监督地下水提取和处理设施的建设。另一方面,如果土壤本身受到污染,可能需要将其提取并埋在密封设施中,甚至用混凝土包裹起来。当放射性物质扩散到水体或大气中时,清除污染是不可能的。在这种情况下,要密切监测鱼类、牲畜和农产品的放射性水平。

不管污染的类型是什么,清除放射性物质都是一项危险的任务,而耐心有时是安全清除污染的最佳方法。所有的放射性物质都会随着时间的推移而衰变,最终分解成稳定且安全的子元素。对于高放射性废料来说,这一过程需要数千年,而对于低放射性废料,比如安全设备和内部使用的水,这一过程发生得更快核电站.因此,垃圾通常会在产生它的地方储存多年,甚至几十年,然后才被妥善处理。

因为清理放射性物质的过程是如此危险,所以它在世界各地受到高度监管。在美国,联邦机构等环保署,能源部和核监管委员会设定安全准则,发行核电站的许可证,监督任何清理努力。

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处置放射性废物

一个地方的净化福岛第一核电站只有在核电站的放射性物质被安全处理后才算是真正的完整。花了核燃料棒例如,它们在被从发电厂移走后的数千年里仍然是危险的[来源:美国环境保护署].尽管科学家和研究人员正在不知疲倦地努力寻找消除每年产生的日益增多的核废料所带来的危险的方法,但目前我们唯一的选择是将其储存起来。但是在哪里?毕竟,放射性废料的量每秒钟都在增加,专家预测,在未来20年里,还会产生40万吨(36.3万吨)的放射性废料[来源:世界核协会].

在垃圾排放低辐射的情况下,处理过程与将垃圾送往当地填埋场没有明显区别。虽然工程师必须小心,这些材料不会在任何情况下分散或污染当地的供水,但这些处理地点通常位于接近地表的地方。

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另一方面,为储存高放射性废物而设计的设施要坚固得多。例如,内华达州的亚卡山核设施的建设成本超过130亿美元,它将把放射性材料储存在地下1000英尺(300米)的屏蔽隧道网络中,但科学家和政策制定者仍在讨论其安全装载货物的能力[来源:美联社尤里卡县].

建设核废料仓库只是处理高放射性物质的第一步。接下来,这些材料必须放入专门设计的金属桶中进行运输。由于在运输过程中可能会发生各种各样的事故,这些桶的设计可以承受从30英尺(9米)的落差到1475华氏度(802摄氏度)的火灾[来源:尤里卡县].这些木桶由不锈钢、钛和其他合金制成,然后从源头到达核废料储存库,在那里木桶可以保存数千年。

并非所有国家都选择储存高级核废料,如美国所做的,而是重新加工燃料并重新使用它以产生更多的权力。尽管如此,再处理不会消除储存核材料的需要,利用核电使每个国家都有一个关键问题

你可以想象,清理和处理核废料是一项昂贵的努力。例如,英国核退役管理局(Nuclear Decommissioning Authority)估计,清理该国全部20个放射性场所的成本将高达1600亿美元[来源:Macalister].不过,支持者核能源比如获得与维护和清洁核设施相关的成本的可靠,清洁和丰富的能源的访问。

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最初出版:2011年4月12日

放射性清理常见问题

放射性物质危险吗?
放射性物质可能非常危险和不稳定。随着时间的推移,放射性原子发射称为α,β和γ射线的电离辐射,这对人类有害。
用什么液体来清除辐射?
放射性清洗液用于易受辐射影响的地区,如实验室、医院和反应堆设施。它被认为是最有效的去污解决方案,可以安全、快速地消除辐射光谱。
切尔诺贝利还具有放射性吗?
尽管切尔诺贝利核电站的第四个反应堆在1986年发生了爆炸,但那里的放射源仍然被认为是活跃的。事实上,据说在接下来的2万年里,它的放射性都会保持下去。

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更大的联系

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  • 贝内特,西蒙和尤里·亨伯。“日本的‘英雄’工人冲击人体辐射极限。”彭博2011年3月18日。(2011年3月31日)http://www.bloomberg.com/news/2011-03-17/japan-churns-through-heroic-workers-hitting-radiation-limits-for-humans.html
  • 博伊尔,克里斯蒂娜。“日本‘福岛50强’的成员已经接受了他们可能死于辐射的事实。”纽约每日邮报。2011年4月1日。(2011年4月1日)http://www.nydailynews.com/news/world/2011/04/01/2011-04-01_members_of_ japans_fukushima_50_have_come_to_terms_with_the_fact_they _may_die_from .html
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