为什么放射性废物被熔化成玻璃

Nov15

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为什么放射性废物被熔化成玻璃

在华盛顿东南部的太平洋西北国家实验室,科学家们将放射性废料融化成玻璃。(太平洋西北国家实验室)华盛顿东南部的太平洋西北国家实验室(PNNL)发表声明称,在首次演示中,

危险放射性废物被困在固体玻璃中。

在演示中,PNNL的科学家们,美国能源部(DOE)的一个部门,将低放射性废物(即放射性浓度很小的废物)与液体玻璃混合,然后让它硬化成一种耐用的固体材料。PNNL说,这种所谓的玻璃化过程将放射性和化学物质固定在玻璃内。

“放射性元素作为玻璃材料的一部分被化学结合,”领导PNNL测试的威尔·伊顿告诉《现场科学》玻璃材料是一种持久的废物,能将放射性物质与环境隔离很长时间,PNNL放射化学处理实验室的科学家们从汉福德核电站的一个燃料箱中提取了大约3加仑(11升)的低放射性废物,汉福德核电站是一个退役的核生产设施,位于华盛顿东南部PNNL附近。这个小规模的演示是朝着处理汉福德40多年钚生产过程中产生的数百万加仑危险废物的目标迈出的关键一步,汉福德的反应堆为美国国防计划生产钚,PNNL说,

熔融玻璃照亮了一个红色的球体,把放射性废物玻璃化成固体玻璃。(太平洋西北国家实验室)

“这次试验的经验将有助于我们为全面行动做准备,”美国能源部河流保护办公室(ORP)的玻璃科学家Albert Kruger在一份声明中说。ORP负责回收、处理和处置汉福德地下储罐中储存的5600万加仑(2.11亿升)化学和放射性废物,并与PNNL和华盛顿河保护解决方案公司合作进行了测试,后者负责管理汉福德储罐的运行。

以捕获危险废物在玻璃中的液体废物,科学家将其与玻璃形成材料,如二氧化硅混合,然后缓慢地将混合物泵入一个达到2100华氏度(1148摄氏度)的熔炉中。伊顿在声明中说,在测试结束时,科学家们拥有约20磅(9公斤)的玻璃。

“这一成功的测试证实了科学和工程方法。”看到真正的汉福德低放射性废物转化为玻璃,真是令人兴奋。从垃圾处理厂的设计和建造到支持这项工作的研究和测试,伊顿在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志:“如果玻璃破裂了,就像在测试中所做的那样,那么你有多块玻璃。”废物成分是化学结合的,是玻璃材料的一部分。随着时间的推移,玻璃的溶解(发生得非常缓慢)取决于表面积,因此一些轻微的裂缝对渗入环境的影响非常小。

今年晚些时候,研究人员计划对来自汉福德另一个水箱的约2加仑(7.5升)废物进行第二次玻璃化试验。然而,PNNL说,这些废物将测试不同的过滤和离子交换方法。

一旦测试完成,低活性废玻璃容器将储存在汉福德现场的综合处理设施中。

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