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據(jù)報(bào)道，日本福島第一核電站到2022年將會(huì)出現(xiàn)核污染水存放空間不足的情況。目前，該核電站內(nèi)共儲(chǔ)存了約112萬(wàn)t含放射性氚的污染水，且這一數(shù)字還在以5~8萬(wàn)t/年的速度遞增，而日本福島的核廢水存放總?cè)萘繛?37萬(wàn)t。

日本有關(guān)部門表示，如果福島第一核電站內(nèi)所有的儲(chǔ)藏罐都裝滿后，核污染水很有可能會(huì)排入太平洋，通過(guò)廣闊的海洋來(lái)稀釋、淡化。這一言論引起了福島、日本居民乃至環(huán)太平洋國(guó)家的高度關(guān)注及熱議。

核電站的基本運(yùn)行模式：核燃料在反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行分裂并釋放出大量熱能，接著高壓循環(huán)冷卻水流過(guò)將熱能帶走，然后在蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽；高溫高壓的蒸汽再推動(dòng)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、進(jìn)而推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。在這一過(guò)程中，會(huì)有一定的放射性同位素進(jìn)入高壓循環(huán)冷卻水中，這就需要將這些放射物污染的水收集起來(lái)并進(jìn)行特殊化處理。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，放射性污染會(huì)在事發(fā)及此后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)給社會(huì)發(fā)展及人類生命產(chǎn)生持續(xù)負(fù)面影響。核素中，銫在自然環(huán)境中的存留期最短（約為30年），它可以損傷人體造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)；钚及鈾的存留期特別長(zhǎng)，可達(dá)到2萬(wàn)多年與7億年，它們可以滲透到人體的肺、腎臟、骨骼等細(xì)胞組織中，破壞細(xì)胞基因引發(fā)癌癥。

隨著核電站的不斷擴(kuò)建，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)核污染水處理的研究熱度一直居高不下。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)核放射性污染水的處理方法普遍分為化學(xué)沉積、吸附、離子交換法，大多先采用混凝沉積法去除水中雜質(zhì)，再使用離子交換吸附、活性炭吸附、沸石吸附或其他聯(lián)合手段去除放射性核素，此外對(duì)溶劑萃取法、冷凍法、中子燃燒法等進(jìn)行了試驗(yàn)研究和探討，但這些都集中于對(duì)污染水中放射物質(zhì)的處理。

近期，麻省理工學(xué)院研究人員另辟蹊徑，研究出一種通過(guò)分離放射物質(zhì)與凈水，大幅減少需要處理的受污染水的體積，并允許其余的凈水通過(guò)工廠的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)利用的新方法，相關(guān)論文已發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》雜志。

該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用激波電滲析法，利用電場(chǎng)在水中產(chǎn)生去離子化沖擊波，沖擊波再將帶電粒子或離子推到新系統(tǒng)中充滿帶電多孔材料管道一側(cè)，使得高濃度污染物從其余的水中分離出來(lái)。他們發(fā)現(xiàn)，可以從含有硼酸和鋰的水中選擇性地去除兩種主要的放射性核素污染物（鈷和銫的同位素），而當(dāng)水流中的鈷和銫污染物被清除后，冷卻水就可以在反應(yīng)爐中循環(huán)使用了。

激波電滲析法是一種從水中除鹽的通用方法，在早期的海水淡化工作中，研究人員通過(guò)測(cè)量海水的導(dǎo)電性來(lái)確定去除鹽的多少。后來(lái)，研究者們開(kāi)發(fā)了其他方法以檢測(cè)和量化濃縮放射性物質(zhì)及凈水中的成分。因此，建立在單一設(shè)備基礎(chǔ)上的新方法，可以詳細(xì)測(cè)量所有進(jìn)出物質(zhì)成分，可以執(zhí)行任何特定應(yīng)用程序特定范圍的分離，這為核放射性污染水的處理開(kāi)辟了一種高效又經(jīng)濟(jì)的新方法，暫且稱之為分離法。

為驗(yàn)證該方法的可行性，該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用了模擬的核廢水。在經(jīng)過(guò)三個(gè)階段的分離過(guò)程后，該方法能夠去除水中99.5%的鈷放射性核素，同時(shí)保留了大約43%的清潔水。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，如果清潔水平降低到去除污染物的98.3%，多達(dá)2/3的水就可以循環(huán)利用。

比起海水淡化，將這種技術(shù)應(yīng)用在過(guò)濾分離污染物方面更加實(shí)用，如在飲用水中去除鉛、水災(zāi)后去除污染物等。當(dāng)該方法用于離子選擇性分離，如從核電站冷卻水等稀流中分離放射性物質(zhì)時(shí)，運(yùn)營(yíng)成本將顯著降低。此外，應(yīng)用該方法投入的系統(tǒng)不僅便宜，而且還可擴(kuò)展到較大尺寸，其應(yīng)用規(guī)模非常可觀，如一個(gè)大型核電站可以通過(guò)冷卻系統(tǒng)循環(huán)大約1000萬(wàn)m3/年的水。

截至目前，國(guó)內(nèi)外尚未出現(xiàn)其他更實(shí)用的、可連續(xù)的、更經(jīng)濟(jì)的分離核污染水中鈷和銫的放射性同位素的方法。該團(tuán)隊(duì)還表示，目前該方法及系統(tǒng)只在小規(guī)模上范圍進(jìn)行了測(cè)試，而基于這種方法的大規(guī)模凈化系統(tǒng)可能將在幾年后才能實(shí)現(xiàn)，希望這一新技術(shù)可以幫助改善更多核電站的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境影響。