很多人将核电站的发电原理比作沸水。这真是“粗话不粗心”。核电站真的就像用高科技来烧水一样，只不过它使用的“木柴”是核燃料。

通常，核电站燃料由氧化铀（氧化物比金属铀235更耐高温）制成的小颗粒组成，然后将其堆叠并密封在金属管内。

图片说明：核燃料棒就像柴火一样

含有铀235的金属管，有时称为燃料棒，很像木柴，一次成捆地放入反应堆中。

核燃料棒和普通木柴也是如此。 “烧”了一段时间后，就不能再烧了。这时，必须将旧的核燃料棒取出并更换新的。其中四分之一必须大约每 12 至 24 个月更换一次。到核燃料的三分之一。

然而，更换后的核燃料就像未燃烧的木炭。它也具有很强的放射性，并且会持续产生热量。这称为乏核燃料。

传说：乏核燃料长期储存在水中

乏核燃料不能继续参与裂变反应，但由于其放射性，不能随便处置。

为了控制这些东西的辐射和热量，目前常见的处理方法是将其放置在装满水的乏核燃料池底部，用水对其进行冷却，阻断其辐射污染，这种情况持续数年。年。

2011年，受地震引发海啸影响，日本福岛核电站堆芯熔化。他们的治疗方法是快速注入水来降温，阻挡辐射的影响。

图例：福岛第一核电站，国际原子能机构 Imageba

众所周知，2023年春季左右，日本将向海洋排放超过100万吨用于处理福岛核事故的核废水。

那么，日本的核废水真的很危险吗？如果我们不小心掉进这些用来冷却核燃料的水池里会发生什么？

在讨论这个问题之前，我们首先要了解为什么水可以用来处理核废料？

大多数核电站都建在水资源丰富的地方（如海边、湖边），因为水是所有核电站的重要工具。

一方面，水便宜，另一方面，水确实是冷却和屏蔽辐射的好材料。

说明文字：乏核燃料池，来源：Simone Ramella

水之所以能屏蔽辐射，是因为原子核可以阻挡各种辐射，而水分子（H2O）是由三个小原​​子组成的，这意味着它单位体积比金属含有更多的原子核，更容易被吸收。阻挡一些辐射。

对于乏核燃料产生的所有类型的辐射，每增加 7 厘米的水，辐射量就会减少一半。

乏核燃料池水

铀235发生裂变后，会产生一些较轻的元素，但其中一些元素也具有放射性。例如，最著名的是铯137，它是一种很难去除的裂变产物。

传说：核裂变

事实上，即使是那些从核反应堆中取出的废核燃料棒也含有致命剂量的辐射并产生非常强烈的热量。

因此，乏核燃料池建得非常深——一般达到12米的深度。这个深度可以忽略池底燃料棒发出的辐射。

因此，工人可以在没有保护的情况下在乏核燃料池周围工作。就算不小心掉进水池里游来游去也没什么大问题，但绝对不能离核燃料棒太近。

图例：乏核燃料池，来源：IAEA Imagebank

正如我们之前所说，废核燃料棒也会产生热量。如果一个人落入乏核燃料池中，除了考虑其辐射量外，还必须考虑其温度。

幸运的是，乏核燃料池的水温非常适合游泳。控制在50摄氏度以内，一般在25℃到35℃之间。

当池水的温度达到一定阈值时，它被泵入热交换器，冷却并重新注入池中。核燃料棒的最高温度将持续2-4年。在此期间，注意水温至关重要。

图片说明：小型核反应堆，来源：Rama

此外，核燃料棒从反应堆中取出后，将在乏核燃料池中储存10-20年。那些半衰期短的放射性元素会在这个过程中逐渐减少，变得安全。

图例：干桶处理

最后，这些被认为相对安全的废核燃料棒将被送往后处理或干桶储存。

还有一个问题。既然核废水对人体是安全的，为什么说日本核废水的排放会造成严重的环境污染呢？

日本的核废水有何不同？

事实上，乏核燃料池中的核废水经评估确定安全后，往往会排入湖泊或海洋。不过，日本福岛核电站的核废水确实不同，其污染更为严重。

正如我们之前提到的，核燃料被包裹在金属管中。当它成为乏核燃料时，相同的放射性裂变产物将保留在金属管中。

注：日本福岛核电站事故

因此，乏核燃料池中除了辐射外，水中几乎不存在多余的裂变产物，除非出现壳体腐蚀导致的泄漏。

日本的核废水是事故造成的。事实上，福岛核电站的三座核反应堆在地震和海啸后熔化，导致严重核泄漏。

简而言之，由于没有及时冷却，熔融核燃料的碎片烧穿了外部金属安全壳，进入反应堆建筑的混凝土底座。

图例：福岛核电站储存的核废水

日本超过100万吨的核废水基本收集在核泄漏的冷却反应堆中。这些水里含有所有的裂变产物，这当然更加不安全。

日本声称他们可以使用先进液体处理系统 (ALPS) 的方法捕获核废水中除氚之外的 62 种不同放射性核素。

氚是氢的放射性同位素，半衰期为12.3年。日本认为可以不断稀释并延长排放时间——约40年——以减少氚对环境的影响。

图注：民众抗议日本核废水排放

然而事实上，正如他们自己所承认的那样，ALPS不仅不能处理氚，有时半衰期较长的同位素，例如钌、钴、锶和钚也会通过。

所以即使经过处理，这种核废水也不一定是安全的。

其实如果这些放射性物质在水里的话，我们去游泳可能问题不大，因为水确实可以阻挡这些乏核燃料的辐射，但是如果这些物质进入了食物链，它们就会变成非常危险。