核反應(yīng)堆產(chǎn)生的廢料主要是由燃燒過的燃料棒組成，而這些燃料棒在燃燒之后仍然含有放射性同位素（鈾235裂變時(shí)形成的放射性同位素）。這些放射性同位素的半衰期長短不一，有的半衰期短，如銫137、鍶90等的半衰期為30年，有的半衰期長，如钚239的半衰期則長達(dá)2.4萬年。同時(shí)，由于經(jīng)過了裂變反應(yīng)，核燃料棒在出反應(yīng)堆時(shí)的放射性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于它被放進(jìn)反應(yīng)堆之前，因此污染性也更高?，F(xiàn)在有人提出將核廢料重新利用，但這一方法從經(jīng)濟(jì)上不劃算。而要將廢料儲存長達(dá)2.4萬年的期限顯然也不現(xiàn)實(shí)。因此，近日《大眾科學(xué)》雜志網(wǎng)站就列舉了下面7種眼下科學(xué)家正在考慮的核廢料處理方案，這里面也許有一兩個(gè)真能幫助人類解決核廢料處理難的問題。
送入太空
宇宙本身就會產(chǎn)生放射性物質(zhì)，同時(shí)也可以充當(dāng)?shù)厍蚝藦U料的一個(gè)儲存?zhèn)}庫。《大眾科學(xué)》網(wǎng)站俏皮地指出，至少地球上核燃料填埋點(diǎn)與人們不斷增長的不滿情緒和永無休止的游行相比，太空對核廢料的“入侵”會默默接受。如果穿越太陽系，或者墜入太陽之中，核廢料便很難對地球上的生物帶來很大威脅，這一點(diǎn)毋庸置疑。當(dāng)前面臨的問題是，如何將核廢料送入太空。使用火箭發(fā)射這種方式有時(shí)會遭遇失敗，例如發(fā)射架或許會起火、火箭或許會墜入大?；蛘咴诖髿鈱又邪l(fā)生爆炸。發(fā)生這種事故的后果將無法估量。將失敗率降為零的可能性當(dāng)然也不大。因此在能夠?qū)崿F(xiàn)100%安全之前，通過發(fā)射將核燃料棒送入太空仍舊是一種非常危險(xiǎn)的解決方案。
即使太空發(fā)射的安全性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，在將來的某一天，我們也許需要重新找回這些物質(zhì)。钚、銫、鍶等本身就是有限資源，如果裂變反應(yīng)堆技術(shù)先進(jìn)到一定程度，它們會成為燃料。因此研究人員表示，我們似乎需要將核廢料留在“身邊”以便在需要的時(shí)候使用，這才是一種合理做法。
深度鉆孔
將核廢料埋入地下正成為最受推崇的處理方式之一，但具體如何操作仍舊是爭論的焦點(diǎn)。同時(shí)，深度鉆孔這一解決方案仍處在計(jì)劃階段。從理論上來講，這種方式會將核燃料棒包裹在鋼結(jié)構(gòu)中，而后埋入地下數(shù)英里處。
深度鉆孔有其優(yōu)勢一面，可以在距離核反應(yīng)堆很近的地區(qū)進(jìn)行鉆孔，縮短高放射性核廢料在處理前的運(yùn)輸距離。然而，與將核廢料送入太空面臨的困難一樣，钚回收也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)——將核廢料埋入地下3英里（約合4.8公里）是一回事，安全回收則完全是另一回事。
海床下儲存
在海洋的大部分區(qū)域，海床都由厚重的粘土構(gòu)成，最適合吸收放射性衰變產(chǎn)物。1973年，伍茲·霍爾海洋研究所的海洋學(xué)家霍利斯特第一次提出海床下儲存核廢料的建議。但直到1986年，美國才首次認(rèn)真考慮這種處理方式。
海床下儲存需要在水下鉆孔，大約三個(gè)月前的“深水地平線”原油泄漏事故讓人們在將該方案付諸實(shí)施之前不得慎之又慎。此外，專家指出，在海洋處理核廢料的做法也有違國際慣例，因此采取這種處理方式需要修改國際協(xié)議。
埋入俯沖帶
將核廢料埋入俯沖帶（俯沖帶是指大洋板塊和大陸板塊相撞時(shí)，大洋板塊俯沖于大陸板塊之下的地帶——編者注）可以讓用過的核燃料棒沿著地球構(gòu)造板塊的“傳送帶”移動并最終進(jìn)入地幔。雖然一些人支持這種處理方式，但它并不在美國能源部考慮之列。與海床下儲存一樣，埋入俯沖帶這種處理方式也違背國際條約。同時(shí)，來自俯沖帶海床的巖漿會隨著火山涌出，這也是一個(gè)不得不考慮的因素。
冰凍處理
核廢料溫度很高。正如《大眾科學(xué)》特刊《環(huán)境未來》中所提到的那樣，杰西·奧蘇伯爾設(shè)計(jì)的裝滿核廢料的鎢球可以產(chǎn)生足夠熱量將其埋入巖石中，但在考慮這種處理方式前，必須對地下巖石的穩(wěn)定性有足夠了解。另一種想法在上世紀(jì)70年代便遭到拒絕，那就是將核廢料儲存在冰川內(nèi)。
將核廢料球放入較為穩(wěn)定的冰原，它們會隨著周圍冰的融化向下移動，之上的融冰則又再次凝固。這一想法遭到拒絕的原因很多，其中一個(gè)原因便是冰原會發(fā)生移動，導(dǎo)致放射性物質(zhì)會像冰山一樣在海洋中漂浮。
封入合成巖
當(dāng)前最為現(xiàn)實(shí)的做法——將反射性核廢料埋入地下——向人們提出了一系列問題，其中包括如何防止核廢料污染周圍的巖石和水。一種具有可能性的處理方式是將放射性核廢料封入合成巖中。合成巖于上世紀(jì)70年代研制成功，可用于儲存高放射性核廢料。在設(shè)計(jì)上，合成巖可以吸收清水反應(yīng)堆和钚核裂變產(chǎn)生的特定廢物。它們是一種陶瓷制品，能夠?qū)⒑藦U料封入晶格內(nèi)，用以模擬在地質(zhì)構(gòu)造上較為穩(wěn)定的礦石。
使用液壓籠
一旦滲入地下水，地下核廢料儲存設(shè)施將變得尤為危險(xiǎn)。如果在核廢料周圍建造一個(gè)類似三維壕溝的水籠，地下水便被賦予一條替代路徑，不會滲入放射性物質(zhì)。未來的核廢料處理裝置應(yīng)該可以做到防泄漏，而液壓籠的作用則是防止地下水污染這一最嚴(yán)重的情況發(fā)生。圖片展示的是捷克科學(xué)家理查德發(fā)明的核廢料儲存?zhèn)}庫。針對這個(gè)倉庫，人們設(shè)計(jì)了一個(gè)液壓籠。
