芬蘭在建全球唯一永久核廢料處理庫 存滿需一世紀

出品|網易科學人欄目組  晗冰芬蘭在建全球唯一永久核廢料處理庫 存滿需一世紀
1980年,一名29歲的芬蘭地質學家Timo?ik?s承擔了一項重要任務:他加入了一個負責研究核廢料儲存方法的小組,旨在尋找能夠永久保存國家產生的核廢料。這個任務需要?ik?s和他的同事們考慮得儘可能遠。只要來自核電廠的乏燃料仍然危險,他們需要打造一個能夠長時間保存核廢料的永久性設施,設施的完好性要能堅持10萬到100萬年。考慮到金字塔只有4500年的歷史,這是一個難以想象的時間跨度。當?ik?s開始研究該項目時,美國,瑞典,德國以及世界其他地方都有相應的存儲設施。芬蘭人認為,他們可以參考其他國家的研究和開發並汲取其中的精髓。事實上,?ik?s和他的團隊所研發的永久性存儲設施源自瑞典的理念。近40年後,芬蘭是世界上唯一擁有永久核廢料處理庫的國家。 ?ik?s所負責的這個項目將在芬蘭退出避鄰政策之前完成。要知道目前在世界各地,大約25萬噸核廢料存儲在臨時設施中,相應的事故層出不窮。幾年來美國的核廢料存儲設施已經發生了幾起事故,關於核廢料輻射的清理成本高達數十億美元。“我們原來的策略已經無法適用,”?ik?s說。儘管如此, ?ik?s所負責的永久性核廢料處理設施Onkalo正在完工。該設施的入口坐落在芬蘭西部海岸Olkiluoto島的常綠林中。這是一座荒無人煙的小島。隧道入口被隱匿到周圍的樹叢中,看起來像一個超大的車庫門。隧道向下延伸近一千五百英尺到達設施的基岩。而137個隧道將從基岩底部延伸出去。當有需要時,核廢料被放置在由外層純銅包裹、鑄鐵製成的容器中。這種重達25噸的容器被儲存在用膨潤土粘土密封的特製內室中,這種粘土與接觸時就會膨脹。Onkalo的設計很簡單。設施依託近乎無縫的堅硬基岩建設。這是一種名為片麻岩的岩石,質地堅硬,能夠有效隔絕分入侵。加之內部採用的膨潤土吸收任何滲入的分。此外,地層深處的地下含氧量相對較低,因此腐蝕性較差。製作容器的主要原材料銅又是地球上最穩定的物質之一,地質學家表示地下需要數百萬年才能夠侵蝕進裝有核廢料的容器。屆時,內部的放射性同位素已經衰變,不再對環境構成威脅。設計人員還對針對如何警告我們遙遠的後代進行了大量的思考,也就是到底該如何告知他們“別挖這裡!”因為經曆數十萬年之後,如果人類仍然生活在地球上,可能無法讀懂我們的文字。畢竟一萬年前的人類還是地球上的狩獵採集者,只會使用石頭工具。巨石陣距今只有5000年的歷史,但依舊讓我們疑惑不解。從現在向後一百萬年,人類可能完全無法識別現在的信息。20世紀80年代曾出現了一個名為核符號學的學術領域,用於向未來人發出警告。但芬蘭人已經採取了更簡單方式:至少現在他們決定不會在設施周邊放置任何種類的警告標誌。 ?ik?s說:“如果我們標記它,很可能會吸引更多的人們來一探究竟。”相反他們儘可能地讓這座核廢料處理設施不那麼顯眼。?ik?s說,他特意選擇了這樣一個地方確保未來那些尋找金屬,礦石或石油的勘探者不會對其感興趣。當整個設施存儲滿核廢料后,將用吸性強的粘土塊填滿。據悉21世紀初,整個存儲庫將被核廢料填滿。隨後整座設施不再需要任何監督或管理,不需要衛兵或電力。有一天它可能會被周圍的森林所覆蓋。而在幾百年後Onkalo可能都會被人完全遺忘。在項目規劃過程中,附近的社區表示反對。 但?ik?s和負責建造設施的公司花了幾年時間組織市民參觀礦井,耐心解答有關流星隕石或未來冰河時代帶來的潛在風險問題。?ik?s於2014年退休。而另一位年輕的芬蘭地質學家Ismo Aaltonen正在接替其負責設施最後的建設和準備運行階段。項目團隊計劃在2022年完成整個設施的建設。如果一切順利的話, Aaltonen預計到2024年將開始向其中存儲放射性核廢料。而整個設施要完全存儲滿則需要一個世紀甚至更長時間。 “我希望我們開始處置核廢料時我還沒有退休,”他說。 “但我確信整個項目完成後我已經離世。”芬蘭在建全球唯一永久核廢料處理庫 存滿需一世紀
圖示:廢棄的核燃料棒將放置在特製容器中,這種特製容器由純銅包裹的鑄鐵罐製成,厚度達到兩英寸,耐腐蝕性非常高。芬蘭在建全球唯一永久核廢料處理庫 存滿需一世紀
圖示:在Onkalo設施的入口處,一條隧道向地下延伸近1500英尺,開發者預計將於2024年開始存儲核廢料。芬蘭在建全球唯一永久核廢料處理庫 存滿需一世紀
圖示:芬蘭公司Posiva負責建造這座設施。其地質學家和工程師通過這樣的內室來檢測地下滲透情況以及收集其他數據。芬蘭在建全球唯一永久核廢料處理庫 存滿需一世紀
圖示:裝滿核廢料的容器將被焊接密封,然後被放入深達26英尺的存儲管內。而整個管道將被膨潤土這種吸水粘土填滿。芬蘭在建全球唯一永久核廢料處理庫 存滿需一世紀
芬蘭在建全球唯一永久核廢料處理庫 存滿需一世紀
圖示:用於建造管道的鑽頭。從現在開始的一個世紀中,工人都將在地下工作。芬蘭在建全球唯一永久核廢料處理庫 存滿需一世紀
圖示:當整個設施被核廢料填滿后,操作員將使用遙控機械回填隧道並將其封閉。有一天整座設施或將被周圍的森林覆蓋,也許會被人們遺忘。芬蘭在建全球唯一永久核廢料處理庫 存滿需一世紀
圖示:工程師使用三維掃描儀來測量鑽孔和爆破后的隧道。芬蘭在建全球唯一永久核廢料處理庫 存滿需一世紀

圖示:為了安全起見,隧道頂部用混凝土加固。

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