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    日找到放射性廢棄物處理新方法
    發布日期:2016-08-04

    文章來源:科技日報 陳超 

      日本理化學研究所近日公布,該所研究小組利用重離子加速器,提取出放射性廢棄物的主要成分銫-137和鍶-90的不穩定核射束,在世界上首次得到了核散裂反應的數據。

      處理核電站等產生的放射性廢棄物是世界性難題。為了解決放射性廢棄物問題,需把長壽的放射性核素有效轉換為穩定核素或短壽核素,開發出減弱放射能的方法,而取得核反應數據是開發這一新方法的基礎。

      長壽放射性核素大致分為鈾燃料中子俘獲過程中生成的小型錒系,以及鈾核裂變中生成的裂變產物兩種類型。小型錒系是利用快中子增殖反應堆和加速器驅動型原子反應堆得到的,經過長期研究,它能蓄積大量基礎性系統性反應數據。而核裂變生成物的核轉換相關數據極少,有效的放射能弱化技術開發遲緩。

      研究小組發現銫-137(半衰期30.1年)和鍶-90(半衰期28.8年)的熱中子捕獲反應很難進行核轉換。他們利用重離子加速器以銫-137和鍶-90射束照射質子和氚核標靶的逆反應法取得了相關數據。

      實驗結果顯示,銫-137和鍶-90射束照射質子和氚核引起散裂反應的概率與熱中子捕獲反應相比,銫-137約為4倍,鍶-90約為100倍。氚核與質子相比,發生散裂反應的概率約為2倍,亦有使射束核素變輕的能力。這意味著在散裂反應法中不僅質子,使用氘核束也有效。研究小組進一步發現,反應后的原子核為穩定核或半衰期為一年以下的短壽命核的概率,銫-137為89%,鍶-90為96%。

      該研究成果有望大幅降低高放射性核廢棄物的危害,使之變成有用資源。該研究成果將于3月1日刊發在《物理學快報B》雜志上。

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