世界未來15年內(nèi)70座核電廠將投產(chǎn)。目前全球約有40座在建核電廠，439座核電廠正在運(yùn)營發(fā)電。

    一個由德國多特蒙德大學(xué)以及印度巴巴（Bhabha）原子研究中心的研究人員組成的工作小組近日宣布，他們找到了安全處理核電廠中放射性廢物的方法：利用塑料小珠吞噬反應(yīng)堆中的放射性廢物。雖然核電廠不會產(chǎn)生溫室氣體，但它同時卻有另一種非常危險的副產(chǎn)品：放射性廢物。在普通的壓水式核反應(yīng)堆中，最常見的放射性廢物便是用來為堆芯降溫的水。

    在壓水式核反應(yīng)堆中，承受高壓的水在鋼管中循環(huán)，溶解鋼管壁上的金屬離子。當(dāng)水流通經(jīng)反應(yīng)堆的堆芯時，水中的離子會被中子轟炸，從而部分變得具有放射性。在隨后的循環(huán)中，具有放射性的金屬離子會部分回到鋼管壁中，賦予鋼管放射性；剩下的放射性離子繼續(xù)留在水中，這樣水也同樣具有了放射性。水和鋼管都成為了放射性廢物，工作人員必須小心處理。

    為什么鋼管中的離子被中子轟炸以后會變得具有放射性？這要從鋼管的材質(zhì)說起。鋼管一般由鐵制成，里面所含的離子大部分為鐵離子。常見的鐵離子的同位素(56Fe)吸收中子后，不會變成放射性材料。然而，用在核反應(yīng)堆中的鋼管通常是用鐵鈷的合金制成，因?yàn)楹辖鸬男阅芨茫Y(jié)實(shí)。然而當(dāng)普通的鈷離子(59Co)吸收中子后，就會變成60Co，成為一個半衰期為5年以上的放射性物質(zhì)。

    目前，為清理核電廠中放射性60Co，研究人員主要是利用離子交換樹脂將其捕獲。不過在交換的過程中，同樣也會捕獲大量的非放射性鐵離子，甚至數(shù)量會比鈷離子多很多，從而造成浪費(fèi)。

    為解決這一問題，科學(xué)家研制出了一種化合物。它在與放射性60Co結(jié)合的同時，會“放鐵離子一馬”。研究人員將制造這一材料的技術(shù)稱為分子印跡技術(shù)：他們首先會在有鈷離子存在的環(huán)境中制造化合物；在化合物制造完成之后，研究人員用鹽酸將鈷離子提取出來。由于鈷離子被“抽走”，剩下的化合物表面會留下與鈷離子大小相當(dāng)?shù)?#8220;小洞”。正是這樣的“小洞”讓該化合物具有捕獲放射性60Co的優(yōu)良性質(zhì)，因?yàn)楫?dāng)60Co不小心撞上化合物，就會自然而然被吸附在“小洞”之中，無法再逃脫。這樣的一小塊化合物能夠吸收大量的放射性60Co。

    該研究小組目前正在研制大小適中的小珠子，使其能夠通過核電廠內(nèi)的冷卻系統(tǒng)。研究人員說，該化合物的一個好處在于，它處理放射性物質(zhì)的成本很低，處理的量越大，成本效益就越明顯。此外，它還能用來排除已經(jīng)廢棄的核電廠存在的潛在污染。廢棄核電廠內(nèi)通常都會存在一些殘余的放射性60Co，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成威脅。

    據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)估計(jì)，目前世界上大概有40座在建核電廠；在未來15年內(nèi)，另70座核電廠也將建成投產(chǎn)，這些新增的核電廠大部分位于亞洲。而且眼下已經(jīng)在運(yùn)營的核電廠共有439座。核電廠規(guī)模如此巨大，能吸收放射性廢物的塑料小珠也必將前途無限。

來源：中國能源報(bào)