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能把核廢料扔進地球上幾千米深的洞里嗎?

核廢料對人類的危害巨大,如何安全妥善處理這些放射性元素廢料,至關重要。有人建議把核廢料送往地球內部數千米深的地方,這個方法理論上是可行的,而且有國家已經這樣做了。

這樣做的前提是只適用於超鈾元素,這也是放射性廢物中半衰期最長的元素。低原子序數的放射性元素如碘(碘-131是一種人工放射性元素,核裂變產物)和銫同位素很不穩定,會以氣體形式出現,而且它們的密度也很低,不會沉入地下,高壓氣體注入地球內部也不會很好處理。

超鈾廢物的氧化物的平均密度為10g/cc,金屬形態的平均密度為18g/cc以上。因此,經過一段時間後,它會沉入水中並擴散到地球中心,在1萬年後它會衰變成穩定的同位素。

如何把這些放射性物質送進地球深處呢?下面到了該給地球打針的時刻了,而且這針很毒,不過這些對人類有害放射性元素對地球來說可能就算興奮劑。要往地球深處去,就必須鑽孔了,鑽到地球核心是不可能的,因為熱量幾乎會融化鑽頭和設備,以現在的技術也達不到。目前地球上最深的人工鑽是「孔科拉超深鑽孔SG-3」,深度12262米。

而地球的平均半徑為6371公里,我們只進入了地球的表層。地殼厚度達30至50公里,在海底,地殼厚度只有5公里,但海洋鑽井有其極高的風險、難度和成本。我們一直避免破壞地殼,因為有可能導致火山爆發和地質變化。

這種方法被稱作核廢料深鑽孔處置法,深孔處理試圖將核廢物放置在地球表面下方5公里或更深的地方,以便在很長一段時間內安全地將廢物與生物圈隔離開來,這種處理方式不應該對人類和環境構成威脅。這個概念最初是在20世紀70年代提出的。深孔距離地球表面3千米這段,充滿保護層,包括瀝青,膨潤土(緩衝劑基質),混凝土和碎石,這些保護層預計可在地質時期保護環境,並且孔內襯鋼殼。

2016年,這個想法已經被付諸實施,美國能源部資助的深孔處理實驗,目標4.8公里深度,這個為期五年的項目計劃不涉及核廢料,但由於北達科他州民眾抗議,該項目只得取消。2016年底,美國能源部宣布了第二個項目,將考慮四個地點,最終選定一個地點進行實驗,但前提是得到公眾支持。

目前的技術限制鑽孔的直徑小於50厘米,這就意味著裝核廢料巨大的容器需要重新放進新的小型容器內,才能填入深孔。這種方式對環境影響很小,隔離面積大約一平方公里,當鑽孔被填滿和密封時,土地可以恢復到原始狀態。估計僅800個這樣的鑽孔將足以存儲美國現存所有的核廢料。

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