这两年，日本往全人类的大海中擅排核污水的行径可谓恶心至极，遭到千夫所指，然而，其实世界上不止日本一个国家面临着难以处理的问题，在中国，我们每年要面处理约3200吨的核废料。
这可不是个小工程！核废料的放射性威力能持续数万年，既危害环境，又对我们的健康造成长远的伤害。
我国每年都是怎么处理的呢？难道都是深埋在土里等着时间带走放射性吗？
全世界核废料处理危机
在欧洲，数百万立方米的核废料堆积如山，特别是法国、英国和德国，这三个国家堪称欧洲的“核废料大户”。其中，法国的乏核燃料数量占据榜首，占了全欧洲25%的份额，其次是德国（15%）和英国（14%）。乏核燃料是高放射性废料，尽管体积相对较小，但辐射强度极高。
例如，在英国，乏核燃料占不到核废料总量的3%，但几乎97%的辐射都从乏核燃料产生。现今世界上，仍没有任何国家拥有一处运转中的乏核燃料深层处置库。芬兰是唯一正在建造永久处置库，以存放这种核废料的国家。
在中国，随着核电事业的迅猛发展，核废料处理问题也日益凸显。如果任由核废料长时间堆积，风险将如雪球般越滚越大，处理费用将高达数百亿人民币。这笔沉重的负担，最终可能会落在我们的子孙后代上。
中国如何处理核废料排放？
中国的核废料处理设施，分别针对高、中、低水平放射性废物设计。高水平放射性废物的处理上，广泛应用玻璃固化技术。中、低水平废物处理，则采用水泥固化、沥青固化等技术，并在各核电站建立了专用的废物存储设施。
例如，秦山核电站，每年通过水泥固化技术，能处理约1000立方米的低中水平废物。
此外还有深地质处置设施。在甘肃北山地区建设了地下实验室，开展深地质处置技术的研究，未来可能将其用作高水平废物的最终存储场所。
秦山核电站采用了一流的废物分离技术，将每年产生的低中水平放射性废物，牢牢控制在安全范围内，并统一存放到专门的废物库中。这些废物在“出厂”前，都会先被水泥精心包裹上一层“防护服”。秦山核电站的固体废物，年产生量在1000立方米左右，主要通过水泥固化后在现场存储。
再来看大亚湾核电站，在这里采用了多种废物处理技术，如液体废物的蒸发浓缩、气体废物的过滤和通风系统等。据统计，大亚湾核电站每年产生的低中水平放射性废物，约为2000立方米。这些废物，同样会经过水泥固化的处理流程，然后被送入专门的储存设施中。
高水平放射性废液是核燃料循环中的副产品，包含多种放射性元素，具有极强的辐射性和毒性，必须进行安全处理。中国在高水平放射性废物的处理上广泛应用玻璃固化技术。例如，四川广元的高水平放射性废液玻璃固化设施，规模是亚洲最大的，年处理能力达数百吨。
核废料如何变‘玻璃’？
在广元的高水平放射性废液玻璃固化设施中，需要将放射性废液与玻璃形成剂混合，然后加热到超过1000摄氏度的高温。
在加热过程中，放射性废液中的各种放射性同位素，被均匀地分散到熔融的玻璃基质中。与此同时，熔融玻璃的流动性得以增强，使得放射性废液与玻璃形成剂的分子间，产生强烈的化学键合。
当温度达到预定值时，熔融的混合物被缓慢冷却。在这个冷却过程中，混合物逐渐转变为玻璃态固体。此时，放射性元素被牢牢地锁定在玻璃基质的微观结构中，形成一种坚固且稳定的固体材料。这种玻璃块不仅具有极高的机械强度，还具有极低的化学溶解度，能够长时间抵抗水、酸碱等外部环境的侵蚀。
此外，为了确保安全性和长期稳定性，玻璃固化后的产品，会经过一系列严格的质量检测，包括放射性含量的测定、机械性能测试、以及在极端条件下的耐久性实验。最终，这些固化后的玻璃块被密封在特殊设计的容器中，并储存在专门设计的地质隔离设施，数万年内不会对环境和人类健康构成威胁。
广元的玻璃固化设施，还配备了自主研发的控制系统。这个“超级大脑”时刻监控着温度、混合比例等关键参数，确保每一块玻璃都达到最高的安全标准。此外，玻璃固化设施还配备了先进的冷却系统，使固化后的玻璃体，能够迅速降温，从而提高了处理效率。
玻璃固化技术的核心优势，在于它的封存能力。玻璃体具有很强的抗腐蚀性和化学稳定性，能够有效防止放射性物质在长时间内外泄。据科学家测算，使用这种技术封存的玻璃体，可以安全保存数千年，甚至更长时间
五年规划还有哪些秘密武器？
当然，我们的科学家并未满足于此，他们也积极探索其他更具潜力的材料，例如陶瓷和合成矿物，这些材料在封存放射性废物上，具有更高的稳定性和更长的封存时间。未来，陶瓷固化技术或许可以与玻璃固化技术相结合，形成一种“双重封存”模式，为核废料管理提供更为稳固的保障。
目前的玻璃固化体，主要被存储在地表或地下浅层，但科学家们正在研究将这些固化体，存储在更深的地下深层，甚至是海底，以进一步降低其对人类和环境的潜在威胁。更为前卫的设想是，随着太空时代的到来，未来或许有机会将这些核废料送入外太空，或直接投向太阳的怀抱，从而彻底消除核废料。
在全球范围内，虽然美国、法国等国家也采用类似的玻璃固化方法处理核废物，但中国广元玻璃固化体的成功运营显示，我们与西方国家的技术差距已经相差无几，在某些方面甚至实现了技术突破。
通过与其他国家分享这一技术，我们的玻璃固化技术还有望成为技术输出的一部分，在全球核能发展中发挥更加积极的作用，促进全球核废料处理技术的进步。
《中华人民共和国放射性污染防治法》是中国核废料处理的核心法律依据，明确规定了核废料的管理原则，包括源头减量、过程控制、最终处置和长期监控等，确保核废料的处理符合国际标准，并最大限度地减少对环境和公众健康的影响。在政府的每个五年计划中，核废料处理都是政府重点关注的对象。
为了实现更高效、更安全的核废料管理，中国核电站管理局积极推进区域性核废料管理中心。这些管理中心覆盖了各大核电基地，使得废物处理更加集中、便捷，同时也降低了运输过程中的风险。
在日常运营中，他们同样不遗余力地推动废物减量化工作。通过优化燃料燃烧效率、采用先进的过滤和分离技术等手段，有效减少了废燃料和其他放射性废物的产生。
美国核废料处理的主要方法之一是深地质处置。美国对乏燃料再处理的态度较为谨慎。20世纪60年代，美国在南卡罗来纳州，建设了塞瓦尔温（SavannahRiver）再处理厂，提取乏燃料中的铀和钚用于核武器生产，再处理厂在70年代关闭。
由于高昂的成本和技术挑战，美国随后逐步放弃了大规模再处理计划，转向深地质直接处置。尤卡山位于内华达州，美国原本计划在尤卡山设置一座高水平放射性废物永久处置场所，计划存储约70,000吨高水平放射性废物。尤卡山计划投入了数十亿美元，但因为当地居民的强烈反对，项目于2010年被暂停。
尽管尤卡山项目因政治争议被搁置，但美国仍在探索其他可能的处置场所，包括对新墨西哥州的瓦斯特砂石地层进行研究，评估其作为核废料存储地的潜力。
相比之下，法国在核废料处理上展现了更强的技术实力。法国成功实施了闭合燃料循环策略，通过对用过的燃料棒进行再加工，有效回收了其中的铀和钚资源，实现了资源的循环利用。法国拉阿格再处理厂是闭合燃料循环的佼佼者，年处理能力高达上千吨乏燃料。
法国拉阿格厂所采用的PUREX技术，能够从乏燃料中高效回收96%的铀和1%的钚，资源利用率极高。至今，该厂已累计处理了超过3万吨的乏燃料，显著减少高放射性废物的产生。通过闭合燃料循环，法国核电站产生的高放射性废物量较低，每年仅约160立方米，这些废物同样被玻璃固化并储存在地下设施中。
在2011年福岛核电站事故后，日本面临着巨大的核废料处理挑战。福岛事故导致了大量的放射性废物，包括乏燃料棒、污染土壤和废水。为了应对这一问题，日本制定了详细的核废料处理计划，计划在2031年前，完成核燃料棒的全部取出工作。
放眼全球，中美两国在核废料处理领域各有千秋。中国在高水平废物玻璃固化技术上取得了突飞猛进的成就，而美国则在干式存储，和废物回收再利用方面展现出了较高的能力。未来，两国需要进一步加强技术创新和国际合作，共同应对核废料处理这一全球性挑战。
通过分享彼此的成功经验与技术成果，我们可以携手并进，共同应对核废料处理这一全球性的大难题，为人类的可持续发展贡献力量。
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