撰文/八哥

海水VS核物質(zhì)，那些不得不說的事情

撰文/八哥

核能對(duì)世界的影響越來越大，人們對(duì)核裂變產(chǎn)生的高能量、高放射性已經(jīng)普遍認(rèn)知。很久以前，美國、法國等國家就在海洋中進(jìn)行過水下核試驗(yàn)，但這種試驗(yàn)行為就像一團(tuán)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(tuán)重重，試驗(yàn)所產(chǎn)生的核物質(zhì)，會(huì)不會(huì)嚴(yán)重污染海洋呢？而海水能否對(duì)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(zhuǎn)變成化合物穩(wěn)定存在一段時(shí)間。

今年年初，美國加州大學(xué)戴維斯分校的納維洛斯奇教授和他的研究團(tuán)隊(duì)在《美國國家科學(xué)學(xué)報(bào)》上發(fā)表了一篇關(guān)于海水腐蝕核燃料棒的文章。這個(gè)研究讓人不由得想到去年日本福島核電站發(fā)生事故時(shí)采用注入海水的方法冷卻核反應(yīng)堆這件事情。

當(dāng)時(shí)，很多國家和科研機(jī)構(gòu)都質(zhì)疑日本注入海水來冷卻的方法，除了不保險(xiǎn)不安全的原因之外，更多的是對(duì)放射性元素污染海洋的擔(dān)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(yīng)堆的方法對(duì)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(zhuǎn)化核物質(zhì)的現(xiàn)象：反應(yīng)堆中負(fù)責(zé)核裂變的主要“成員”、原先被認(rèn)為是“相當(dāng)不溶于水”的鈾元素，可能被海水轉(zhuǎn)化為鈾-V I，這個(gè)過程的前提是這種強(qiáng)放射性物質(zhì)會(huì)將水轉(zhuǎn)變成強(qiáng)氧化劑雙氧水。隨后，鈾-V I會(huì)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(dāng)海水中有堿性金屬離子（如鈉離子）存在時(shí)，即使氧化劑被移除，這些化合物集團(tuán)也能保持足夠的穩(wěn)定性。通俗地說，就是鈾會(huì)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(huì)孤獨(dú)地沉入海底。至于氧化成分何時(shí)會(huì)從化合物中脫離，現(xiàn)在還不得而知。

當(dāng)然，在一般情況下是不會(huì)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(qiáng)的腐蝕性，如果用海水作為核電站的冷卻劑，久而久之會(huì)危害到核電站的保護(hù)外殼?，F(xiàn)在，很多公司都將開發(fā)設(shè)計(jì)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(hù)混凝土和金屬外殼，防止內(nèi)部的核物質(zhì)外泄。

■如果鈾的濃度過高，還是會(huì)污染海洋，過高的放射性也會(huì)影響到附近海洋中的生物。

納維洛斯奇教授有關(guān)海水腐蝕性的研究對(duì)于俄羅斯來說可能是一個(gè)噩耗。這個(gè)曾經(jīng)的超級(jí)大國在西北部科拉半島的安德烈夫?yàn)硟?nèi)建立了3座海底核廢料儲(chǔ)存庫，從1 9 8 2年起“臨時(shí)存放”了2.1萬支廢棄的核燃料棒。3 0年過去了，儲(chǔ)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(huì)污染海洋，過高的放射性也會(huì)影響到附近海洋中的生物，還可能引起爆炸，對(duì)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(dá)45億噸，超過陸地儲(chǔ)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(dāng)然，事物大都是有兩面性的，核物質(zhì)也不例外。在海水中溶解的鈾的數(shù)量可達(dá)4 5億噸，超過陸地儲(chǔ)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?yàn)楹Ｑ筇^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(duì)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(jīng)在實(shí)驗(yàn)室開展了幾十年，卻一直沒有達(dá)到可以工業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。不過，也許在不久的將來，海水中的核物質(zhì)能夠被更科學(xué)合理地加以應(yīng)用。為人類經(jīng)濟(jì)的發(fā)展添磚加瓦。

正在工作的核電站