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技术:在核废料箱中建立压力

技术:在核废料箱中建立压力

作者:仇饧  时间:2017-11-11 10:25:01  人气:

美国核设施中充满高放射性废物的华盛顿特区的DAN CHARLES神秘地释放出一种潜在爆炸性气体混合物根据美国能源部安全检查员的报告,火花可能会点燃气体,从而损坏油箱华盛顿州汉福德核设施的四百万升废物一直在地下储罐内神秘地表现每隔几个月,坦克'打嗝'就会释放出一股氢气和一氧化二氮汉福德的化学家正在试图弄清楚气体是如何产生的以及它们的危险程度 Westinghouse的经理Bill Leggett表示,没有足够的氢来吹掉油箱顶部,该公司为能源部运营Hanford但在最糟糕的情况下,燃烧氢气可能会引发废物本身更强大的爆炸,其中含有硝酸盐和各种有机化合物 1957年,苏联Kyshtym附近的一个类似放射性废物的大型坦克爆炸,释放出大约2千万居里(1居里= 3.7×10 ** 1贝克勒尔)的放射性锶-90切尔诺贝利事故发生了大约5000万居里汉福德的问题是20世纪70年代为减少核废料量而作出的努力在一个称为101-SY的罐中,液体废物通过蒸发掉水并添加化学物质而浓缩成稠浆,这些化学物质导致其他液体形成固体晶体浆料大约是花生酱的稠度辐射导致剩余的水分解,释放氢气额外的氢气和一氧化二氮是由添加到废物中的有机化学物质的分解产生的但是在浆料的表面上形成了厚的硬壳,其捕获了气体地壳周期性地破裂和坍塌,释放出气体当地壳破裂时,研究人员测量了油箱排气管中4%的氢浓度这意味着地壳下加压氢的浓度超过50%这足以维持爆炸,特别是因为氧化亚氮是一种强大的氧化剂根据华盛顿特区能源与环境研究所的Arjun Makhijani所说,燃烧地壳下所有氢气的爆炸将释放出230千克TNT的能量汉福德的管理人员尝试了各种方法来防止氢气在地壳下积聚从1983年到1986年,他们用水射流破坏了外壳,但是操作为水箱增加了太多的额外水之后,以相同的方式使用加压空气 1989年的一篇综述得出结论,这两种技术都运作良好,并且经常使问题变得更糟汉福德的工程师们建议在地壳上洒水以减少燃烧的危险然而,化学家反对说,水会导致铝酸盐沉淀出来,使地壳对其下面积聚的气体形成更紧密的密封一个复杂因素是废物的化学成分不确定 Makhijani说,'每个人和他的兄弟姐妹都把东西放进水箱里同样位于汉福德的太平洋西北实验室的化学家根据最初添加到罐中的化学物质创造了合成版废物,但没有人确切知道过去10年中酿造过的化学物质是什么汉福德的工程师们从水箱内深处的废物中取样,但不是从顶部坚硬干燥的外壳中取样使用合成版本的地壳进行的实验表明,如果温度超过500摄氏度,其硝酸盐和有机化学品的组合将会点燃这在正常操作中不是危险,因为罐中的废物保持在接近50摄氏度但是燃烧氢气可以达到足够的温度来引发地壳中更强大的爆炸硝酸盐被归咎于Kyshtym的爆炸,它们也是汉福德废物的主要部分在这两种情况下,硝酸盐都来自硝酸,硝酸用于溶解废铀燃料,以提取钚用于核武器然后在汉福德使用氢氧化钠中和酸汉福德的化学家想要在罐中取一块地壳来研究它的化学成分他们正在等待油箱再次'打嗝',以便在采取核心样品时存在较少的氢气否则,他们的设备可能产生火花,