核能不僅環(huán)保，效率還高，因此是很多國家能源布局的重要一環(huán)。

然而核工業(yè)所產(chǎn)生的核廢料會對環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

自 2021 年日本開啟福島第一核電站核污水排海舉措后，全球各國即刻將目光聚焦于核廢料處置問題。

如果核廢料沒有得到妥善處置，則可能對全球造成毀滅性打擊。

曾有專家統(tǒng)計，中國作為核工業(yè)大國，每年會產(chǎn)生約3200噸的核廢料，占世界總量的三成不止。

核廢料到底有哪些危害？我國又是如何處置這些核廢料的呢？

核廢料的危害

核能源，作為人類探索與利用的重要能源形式，通過核裂變反應(yīng)釋放的龐大能量來發(fā)電，對人類社會的進(jìn)步與發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。

然而，在追求核能帶來的高效能源解決方案的同時，我們也面臨著伴隨其產(chǎn)生的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)——“核廢棄物”處理問題。

這一難題要求全人類在享受核能惠益的同時，共同承擔(dān)起尋找安全、可持續(xù)處理方法的責(zé)任。

• 土壤污染

核能工業(yè)衍生物質(zhì)對地表環(huán)境的持續(xù)性威脅，主要源于放射性同位素的環(huán)境行為特性。

具有長半衰期特征的裂變產(chǎn)物在土壤介質(zhì)中表現(xiàn)出頑固性殘留特點，其中以β輻射源的鍶-90和γ輻射源的銫-137尤為典型。

環(huán)境毒理學(xué)研究表明，這些放射性核素通過根系吸收途徑干擾植物光合同化系統(tǒng)，并破壞根際微生物群落的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

當(dāng)這類高能粒子釋放體在耕作層形成表層富集時，將誘發(fā)不可逆的土壤劣化過程。

其作用機制表現(xiàn)為電離輻射破壞土壤膠體結(jié)構(gòu)，同時抑制腐殖質(zhì)合成酶活性。

這種復(fù)合型污染不僅造成耕地生產(chǎn)功能的永久性喪失，更會通過食物鏈生物放大效應(yīng)，打破區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動平衡。

• 水源污染

作為基礎(chǔ)生態(tài)要素，水資源承載著維系生命系統(tǒng)的重要功能。

核能產(chǎn)業(yè)衍生的放射性污染物通過水文介質(zhì)遷移，將導(dǎo)致水化學(xué)循環(huán)系統(tǒng)不可逆損害。

其中具有強遷移性的同位素銫-137因其持久生物毒性受到重點關(guān)注，該放射性核素通過生物富集效應(yīng)進(jìn)入人體后，其釋放的電離輻射可穿透生物組織，引發(fā)細(xì)胞級損傷機制。

這種亞細(xì)胞層面的輻射效應(yīng)主要表現(xiàn)為染色體結(jié)構(gòu)畸變和基因組穩(wěn)定性破壞，進(jìn)而干擾細(xì)胞周期調(diào)控系統(tǒng)，最終誘發(fā)不可逆的病理改變。

實驗毒理學(xué)數(shù)據(jù)顯示，持續(xù)暴露于該核素環(huán)境下可顯著提升造血系統(tǒng)及軟組織惡性腫瘤的發(fā)病概率，構(gòu)成重大公共衛(wèi)生安全風(fēng)險。

• 生態(tài)系統(tǒng)損害

鑒于生態(tài)系統(tǒng)具有顯著的復(fù)雜性及高度相互依存特性，核廢料對特定生態(tài)子系統(tǒng)的影響可能觸發(fā)系統(tǒng)性連鎖響應(yīng)機制。

放射性污染物通過水文循環(huán)系統(tǒng)滲透至關(guān)鍵生態(tài)位，沿食物鏈網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)，導(dǎo)致生物種群結(jié)構(gòu)異化與遺傳物質(zhì)變異。

從環(huán)境風(fēng)險評估視角考量，此類污染事件具有跨介質(zhì)遷移特性和時空延滯效應(yīng)，其潛在危害半徑可突破地理邊界限制，形成區(qū)域性乃至全球性的生態(tài)安全挑戰(zhàn)，這種次生災(zāi)害的累積效應(yīng)將對生物圈穩(wěn)態(tài)構(gòu)成持續(xù)性威脅。

中國如何處理核廢料？

核廢料產(chǎn)生后，如何處理成了很多國家十分頭痛的問題。

核廢料處理的常見手段為掩埋法，在眾多國家得以應(yīng)用，不過此方式存在若干弊端。

以印度的核廢料處理情況為例，其運用掩埋法將核廢料妥善深埋，并于地上構(gòu)建儲存基地。

但隨著核廢料持續(xù)產(chǎn)生，印度儲存基地的容量漸趨飽和，這一狀況給核廢料處理工作造成了不小的困擾。

面對核廢料處理的嚴(yán)峻技術(shù)挑戰(zhàn)，國家正積極拓寬新路徑。

近年來，我國在該技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)突破，國家核廢料處置研究與發(fā)展中心在北京正式成立，標(biāo)志著啟明星項目系列的啟動。

啟明星計劃集群著力于驅(qū)動我國在放射性物質(zhì)處置領(lǐng)域的技術(shù)革新與工程應(yīng)用，形成一套相互關(guān)聯(lián)的核廢料處理體系。

該體系系統(tǒng)性地涉及放射性物質(zhì)的管理全流程，涵蓋采集、暫存、轉(zhuǎn)運以及終端處理環(huán)節(jié)，力求打造一體化、可靠且優(yōu)化的放射性物質(zhì)管控架構(gòu)。

啟明星項目在钚鈾混合物處置方面取得了關(guān)鍵進(jìn)展，這一成果對我國核廢料處理領(lǐng)域具有重要意義。

钚作為核廢料中的關(guān)鍵成分，其放射性特征及潛在危害性一直是環(huán)境安全領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。

該技術(shù)突破通過創(chuàng)新工藝流程實現(xiàn)了放射性物質(zhì)的有效轉(zhuǎn)化，不僅消除了長期儲存帶來的環(huán)境風(fēng)險，更在技術(shù)路徑上為我國核廢料管理體系的優(yōu)化提供了重要支撐。

這項技術(shù)突破標(biāo)志著我國在高放射性物質(zhì)處理領(lǐng)域達(dá)到了新的技術(shù)高度，為后續(xù)相關(guān)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

國家重大科技專項啟明星計劃第二階段正式啟動前沿材料攻關(guān)。

該階段聚焦核工業(yè)關(guān)鍵材料創(chuàng)新體系構(gòu)建，著力突破高效同位素分離材料的技術(shù)瓶頸。

科研團(tuán)隊聚焦于開發(fā)具備多重功能特性的復(fù)合型催化介質(zhì)體系，重點提升材料在極端工況下的輻射防護(hù)能力與長效穩(wěn)定性指標(biāo)。

該計劃的實施對于完善我國核燃料循環(huán)體系、保障核設(shè)施退役安全具有重要戰(zhàn)略價值，相關(guān)成果已納入國家能源安全中長期發(fā)展規(guī)劃。

總結(jié)

中國每年產(chǎn)生的3200噸核廢料占全球總量的三分之一，在核廢料處理與管理領(lǐng)域面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

對此，中國未采取回避態(tài)度，而是積極創(chuàng)新技術(shù)路徑，研發(fā)新型處理方案。

核能發(fā)展作為人類重要戰(zhàn)略選擇，其伴隨的長期責(zé)任需要各國協(xié)同承擔(dān)。

核廢料治理作為全球性課題，要求國際社會深化合作機制，通過技術(shù)共享與聯(lián)合攻關(guān)，共同突破放射性物質(zhì)處置的技術(shù)瓶頸與安全壁壘。