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[转载]韩国开发碳化硼制备新型技术-低放射性废物的回收再利用

已有 845 次阅读 2021-4-16 07:35 |个人分类:奇材进展|系统分类:观点评述|文章来源:转载

韩国原子能研究所工作,奇材馆整理

      碳化硼,又名黑钻石,化学式为B₄C,是一种已知最坚硬的三种材料之一。用于坦克车的装甲、避弹衣和很多工业应用品中。而最引人关注的是碳化硼可以吸收大量的中子而不会形成任何放射性同位素,因此它在核能发电场里它是很理想的中子吸收剂。

      最近日本福岛核污染废水排放事件引发全球关注,核电站废料的储存至始至终都是人类所要面临的严峻考验,为此各国科学家一直在致力于开发核废料处理技术。核废料处置的昂贵成本急迫需要开发具有商业用途的技术。

     通常而言,将用完的燃料棒需先储存在水池中,以达到冷却和屏蔽辐射的效果。经过7-10年的湿存储后,它们可以被转运到储存。由于技术和政治原因,韩国没有中间储存或永久处置设施。用过的核燃料已保存在临时储存设施中。环保团体反对建造额外的设施。国营核电厂运营商韩国水电与核电(KHNP)呼吁采取快速解决方案,称储存设施在2022年3月将没有更多空间来储存核废料。

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     4月13日,韩国原子能研究所(KAERI)高级研究员朴焕熙(Park Hwan-seo音译)的研究团队声称开发了一种创新技术来回收低放射性废物。如果将其商业化,该技术可以降低处置放射性废物或购买昂贵的中子吸收材料的成本。

    该研究小组已将低放射性废物转化为碳化硼,以防止运输和储存中的裂变链,或转化为中子吸收剂。核电站使用活性炭进行空气净化,并使用硼酸作为反应堆缓和剂。防止运输和储存中的核泄漏。活性炭在吸收微波时会加热,大功率微波设备将用过的活性炭和干燥的硼酸废料加热至1500℃甚至更高温度,大部分物质会挥发,剩下的将会是可用于中子吸收剂的碳化硼(B4C)。这样就可以降低购买碳化硼的成本。比如,5000桶活性炭废弃物与20000桶硼酸干粉,就可以处理25000桶低水平核废料,节省多达3000亿韩元的处置成本。

    KAERI高级研究员Park Hwan-seo在4月13日的一份声明中说:“就像回收一般的工业废物一样,放射性废物可以在韩国的放射性废物管理方面带来巨大的创新。

奇材馆点评:日本之所以排放核废料,归根结底在于核废料处理所需要的巨额成本。降低中子吸收剂-碳化硼材料的成本,开发新型的制备技术的确可以解决核废料处理的诸多问题,期待该项技术的后续开发工作,但同时也需要韩国该项技术的安全性,值得后续持续关注。

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