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为什么要做核废料 日本一年能攒下10吨钚,理论上能造50枚原子弹,他们这是要干嘛?

添加时间:2024-12-04

日本经济产业省11月6日消息,该部门制定的2020年度的预算方案中并未提及日本和法国共同推进的新一代核反应堆建设计划的预算。虽然日本如今已经支出了超过200亿日元的研发费用,但是从2018年末,日本国内就已经传出停止研制新反应堆的风声,这也对未来日本废除核电、永久停核的长远政策产生深远影响。

此次中止继续研发的是法国和日本合作的快中子反应堆建设计划,可以一边再利用燃料一边发电,日本三菱重工也参与到该计划之中。早在2014年,日本首相安倍晋三就已经和法国达成合作协议,以寻求法国的帮助。

日本是对核情节最复杂的国家,没有之一,从被美国两枚原子弹轰击至今,已经至少发生3起核事故,包括1995年“文殊”快中子反应堆发生的钠泄露、1999年东海村核燃料加工厂核泄漏和2011年福岛第一核电站核泄漏,原子弹的伤害外加三次核泄漏已经摧毁了这个国家对核能的积极看法。

日本如今拥有55座核电站,规模居世界第三,仅次于美国和法国,另外日本还拥有47吨用于原子能的低丰度钚,钚239含量为3%左右。一般来说,制造一枚10万吨TNT当量的钚原子弹,最少需要丰度为93%的武器级钚239的数量16.6公斤。日本存储的钚燃料,如果经过提纯浓缩,理论上能够制造50枚以上的核弹。

美国军控专家曾认为日本储藏的钚材料足够制造一千枚核弹头。但这种说法没什么意义,这就像是说某个国家的铀矿储量能够造出一万枚核弹一样。要制造钚原子弹,需要浓度高达93%的钚239,日本核发电一般采用轻水核反应堆,这种反应堆可以增值得到钚239,但浓度最高也只能达到3~5%左右,要提取到浓度93%以上的武器级的钚239,对日本来说几乎是不可能完成的任务。

日本不是想攒钚,是找不到处理钚的方式,因为日本缺乏用于处理钚的快中子反应堆技术。随着近年来日本经济产业省对“核能立国计划”大纲的修改和态度的转变,日本以后将会不断减少对核能的依赖,并陆续关闭核电站。

法国是世界上原子能水平最先进的国家,国际热核聚变实验反应堆也因此落户法国,正是对法国核能力的肯定,所以日本才会在数年前向法国寻求快中子反应堆技术,以打造比“文殊”更安全和高效的快中子核反应堆。

法国原子能和替代能源委员会也于今年8月31日宣布“停止的开发计划”,当初给出的理由是,快中子反应堆作为核电站燃料的铀元素的参与利用部分,并不具有紧急性和高优先性,所以法国决定停止研发,并不再向日本提供该领域的技术。

除了与法国的合作,日本数年前还曾定下与美国推进快中子反应堆的研究合作计划,但直到今天仍未有具体计划的公布,该计划的前景也不乐观。

建设快中子反应堆的主要计划是对日本的核燃料进行回收,但短时间日本所有的核电站不可能被全部关闭,所以仍然需要将核废料处理成钚元素,再通过钚热的方式投入普通的核电站再利用,或者通过快中子反应堆来进行消耗处理。所以如果日本缺乏完善的核废料处理技术,比如快中子反应堆,那么源源不断产生的钚根本无法被消耗掉,一年甚至能够积攒近10吨。

钚元素可以被用于核武器的制造,美国从今年年初开始让日本削减本国的钚元素储量,但如今日本又缺乏处理技术,想必该问题将会再次发展成为外交层面的难题,乃至引起地区紧张局势。不过,在国际原子能机构框架下,具有严格的国际监督和核查机制,所有工业化国家几乎没有直接获得武器级核燃料的机会。

为什么要做核废料 为什么说核能是把双刃剑,用好了是能源利器,用不好就是致命武器

随着人们环保意识的崛起,国际方面开始制定环保准则,传统的化石燃料逐渐被替代。作为清洁能源的代表,核能的开发利用再次进入人们视野。核能是把双刃剑,在人类的发展史上核能的出现改变了历史进程,早前西方科学家通过探究核能的应用先后发现了x射线,各种放射性元素,随着而来的建立反应堆利用核能发电。

核能发电所需要的原料更少,与传统化石燃料相比还不会产生有害气体。只是核能更像是一把双刃剑,在服务人类的同时也是悬在人们头顶的达摩利斯之剑。核反应过后的废料具有极高的放射性,且无法通过物理化学手段进行主动消除,因此核废料的妥善处置也是困扰世界的难题。可能一提到核能,除了核能发电以外,第一印象就是利用核能研发的武器。核武器包括氢弹、原子弹等通过核反应产生巨大杀伤力的武器,核武器是当今世界上最为先进,最为致命的利器。是许多国家压箱底的手段,除了五常以外世界仅有少数几个国家拥有自己研发的核武。

在能量释放的过程中,煤炭、石油等天然物质一般都是通过化学反应放热,只是在这些反应过程中都没有涉及到原子内部的变化。核反应则不同,是原子核发生裂变与聚变过程,反应的范围更小、更加彻底,释放的能量也更多。在同等重量下核武器爆炸产生的能量相当于2000万倍的TNT 炸药,核武器释放的能量多数都用TNT 当量表示,目前美俄等国家拥有的核武器,爆炸当量已经达到了上千万吨,那么核武器爆炸之后会产生哪些伤害呢?面对核武器有没有生存的余地呢?

核武器的爆炸反应时间十分迅速,通常都在微妙级的时间内完成,在爆炸的同时释放巨大的能量。以爆炸中心向外会形成极高的温度,空气被迅速加热向四周扩散,膨胀空气产生的冲击波在两秒时间内可以迅速扩大到两公里的范围。核爆炸不仅能迅速摧毁建筑物,周围的人类还会被瞬间“汽化”消失得无影无踪,几十公里内无一人幸免。爆炸形成的火球会产生几十万度的高温,极强的光辐射横扫一空,随之而来的则是各种射线与放射性物质的快速传播。这些辐射虽然不会迅速致命,带来的威胁却更加严重,若是被强烈的核辐射扫过,人体的细胞将受到不可逆的损伤。因此核武器具有冲击波、光辐射、核辐射等传统武器不具备的破坏作用。

那么假如核爆炸发生,人们该如何自处呢?前面提到过核爆炸会带来高温、核辐射、冲击波等伤害。随便拿出来一项对生物体来说都是致命的威胁,所以万一亲临爆炸现场首先要做的就是收起好奇心,不能直视爆炸画面,几十万度的高温完全不是人类可以抵御的危害。随后需要快速找到掩体,借助周边物体将自身完全覆盖,虽然这种做法不见得有效,却也是没有办法的办法。

最好的方法是找到地面下的空旷场所,能最大程度地减少损伤,或许就有一丝生存的机会,虽然这些做法有几率应对爆炸产生的冲击波,但是对于辐射却没有有效隔离。核辐射是无法躲避的,只要沾上一点就会从细胞层面摧毁人体组织,这就是人类研制出来的致命武器。

核武器的出现对现代战争起到了重大影响,当然目前核威胁仅存在于战术层面,更多地当做护国利器保存,二战后期德国投降之后,主要战场转移到的东方。长期有效的打击之下日本法西斯实力大大削弱,无论是陆军还是还是海上力量都已经遭受重创,不过想要彻底击溃日本仍然需要付出极大的伤亡代价,因此美国方面决定向日本投放原子弹,这也是目前为止原子弹唯一一次应用于实战之中。

随着二战结束,五常国家纷纷发展出自己的核武装备。不过目前核能才是最主要的应用途径。当然核能的发展方式注定了不会那样太平,迄今为止每次核事故都让人后怕不已,都是对当地造成了毁灭性打击,几十年过去了当地的核辐射仍然高居不下。

从积极方面来说核能是最为有效的清洁能源,如果合理发展利用将对人类的文明起到巨大推动力,在和平发展的规划下,我国十分重视核能的开发建设。核能产生的能量除了应用于发电以外,还能在未来应用于发热领域。会进一步取代煤炭等消耗资源,在许多不宜建设发电站的偏远地区,小型核能发电站是不错的选择,不仅能低于恶劣的环境,还能产生所需要的能源。

当然了核能纵然有许多好处,核废料是不可避免的残余。目前世界上众多国家都没有合适的处理方法,只能是集中进行处理,存放于无人区域。在这里就不得不提我国研发的启明星装置,可以大大提升核能的利用率,还能将核废料重新用于发电,减轻带来的放射性。这种方法一经出现就震惊世界,引来众多国家寻求合作。

完美地解决了核废料的处理,节约了土地资源。美日等国家开出天价想要求购技术,从这也能看出我国的发明对于核能的进一步开发利用有多么重大的意义。总结来说核能是把双刃剑,应用于战争时会带来毁灭性灾难,从积极层面上来说,开发利用核能能有效减轻目前的环境问题,背后的经济价值更是无法估量,因此重视核能的安全利用是未来发展的一个方向标。

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