近日，日本三重大學(xué)、日本海洋地球科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)和帝塚山大學(xué)的研究小組宣布，成功演示了一種“原位固定”技術(shù)。該技術(shù)利用高強(qiáng)度激光將銫捕獲在混凝土中并形成玻璃體，有望為福島第一核電站退役工作提供有力支持。

銫固定技術(shù)圖像

當(dāng)前，福島第一核電站退役工作正在推進(jìn)，除處理污染水、清除燃料碎片外，放射性廢棄物的處理處置是長(zhǎng)期課題。日本原子能協(xié)會(huì)等學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)正研究退役最終狀態(tài)，即“終態(tài)”。此次研究結(jié)果與之相關(guān)，預(yù)計(jì)有助于減少與退役相關(guān)的廢物量。

據(jù)相關(guān)公告，福島第一核電站未來(lái)拆除建筑物和燃料組件時(shí)，將產(chǎn)生大量混凝土和碎石廢棄物。其中，低表面劑量率(0.005～1毫希沃特/小時(shí))混凝土廢棄物約13萬(wàn)立方米，中等表面劑量率(1毫希沃特/小時(shí)以上)混凝土廢棄物約6萬(wàn)立方米。有效管理和長(zhǎng)期儲(chǔ)存這些廢物至關(guān)重要，開(kāi)發(fā)更有效的減容技術(shù)迫在眉睫。

此次研究聚焦于如何有效固定銫 - 137(一種放射性同位素)，以減少放射性廢物體積。研究團(tuán)隊(duì)使用高強(qiáng)度激光照射混有銫 - 133(一種穩(wěn)定同位素)的混凝土，該混凝土成分與福島第一核電站反應(yīng)堆建筑物相同，使銫得以固定。物理性能調(diào)查分析顯示，激光輻照后的混凝土中銫發(fā)生了玻璃化。此外，借助被稱為“電子探針微分析儀”的X射線分析技術(shù)，實(shí)驗(yàn)證實(shí)銫的捕獲率達(dá)99%，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法的57%。即利用高強(qiáng)度激光將廢棄混凝土表面玻璃化，把熔融混凝土內(nèi)部的放射性物質(zhì)固定在玻璃體內(nèi)部，再將玻璃體與其他物質(zhì)分離，從而有效減少?gòu)U物體積。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)“在協(xié)助福島第一核電站退役方面具有巨大潛力”。

值得一提的是，該研發(fā)項(xiàng)目還獲得了東京電力公司設(shè)計(jì)和太平洋顧問(wèn)公司的合作支持，后者在工業(yè)廢物處理方面業(yè)績(jī)良好。