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核废料具有致命的放射性，如何处理它？这曾经是许多年的难题。如今，有人想出了降伏核废料的妙招，让核废料不仅不威胁人类，还会造福人类！ 核废料之所以称为废料，就是废料中的放射性元素含量太少，无法利用，但是它散发出的放射性，却足以杀死人类，而且它的放射性会持续百千万年都不止！ 因此，人类对它的处理必须非常谨慎，否则它随时会危及周围人的健康。目前没有更合适的方式处理它，只是在人烟稀少的地区，把它埋入地下。更大的问题，是如何处理核电厂流出的被放射性物质污染了的水，这些水具有流动性，不小心就会流淌出去造成核污染，用各种物理和化学的方式也可以处理它，但这其中所需要的花费太高，因此目前，核污染的废水也是采用地下蓄存的方式严管着，存放着。但这一切现状不能一直这样持续下去，核废物不可能这样无限量地存放掩埋下去，而且这些污染物都是危险品，随时可能危害人类。 如何处理核废料一直是科学家们的心头病，这个问题必须得解决。 伽马射线让核废料变能源 大约2002年，美国燃料公司的负责人就发表了他们研究出的核废料处理妙招——“光致失活”法，就是用光照射的方式让核废料快速失去放射性，变成稳定的没有危险的物质。 这里采用的光不是一般的光，而是能量很高的伽马射线。要产生高能量的伽马射线不太容易，科学家用的是电子加速器产生高速电子轰击钨，就可以产生出能量达10兆电子伏（1个电子穿过1千万伏特电压的电场后所具有的能量）的伽马光子，这种伽马光子照射到核废料上，核废料中的铀-238等残留的核燃料就会发生裂变反应，由此产生的能量还可以组建一个小电厂。例如1百万瓦的电能产生的伽马射线可以让核废料释放出2千万瓦的电能。最关键的是，如果撤去伽马射线的照射，核废料的反应立刻停止，这可是个大优点，这说明核废料的核反应随时可以开始，随时可以终止，不会像普通的核裂变反应那样失去控制。 伽马射线的照射可以让普通的放射性物质，例如铀-238，钍-232，铯-137，锶-90等都能够继续核反应，产生稳定的物质。而且核废料在光照之前不需要做任何事先的处理，这项技术只需要一个加速器，甚至在核电厂当场就可以处理，不需要把废料运出来。 原来激光也可以灭掉核废料的活性 令人振奋的是，科学家又发现了更便捷的方法，连粒子加速器都不用，只需要一台普通的激光器就可以！ 原理是这样的：一台360焦耳的普通激光器，发出的激光脉冲虽然只有360焦耳，但是集中在0.7皮秒（百亿分之一秒）和极小的面积上，所产生的能量密度高达每平方厘米5X10 20 瓦！让激光对准金发射，把金上的很多原子的电子给轰击出来，让金变成离子，其中的电子会被加速到很高的能量，当电子撞到另一金块时，就会放射出伽马射线，从而引发放在附近的核废料发生核反应，一般情况会把不稳定元素的中子给轰出来，例如伽马射线会让碘-129变成碘-128。发射一次激光脉冲就可以让3百万个碘-129原子核发生反应。要知道，碘-129衰变一半的时间是1500万年，而碘-128衰变一半只需要25分钟！这样就把具有长久危险的碘-129的毒性快速释放出来了，以后它就不会危害环境了。 遗憾，激光的能力有限 读到这里，也许很多人都会激动起来，用激光就可以处理核废料，这可太好了，以后核电厂备几台激光器就可以高枕无忧了！但遗憾的是，我们高兴的还太早了，看上去发射一次激光处理几百万个原子，好像挺多，但是一旦用质量来衡量，那可太少了，我们可以用一个数据来说明激光处理核废料的能力。拿上述普通360焦耳的激光器来说，要把46克的碘-129全部转变成碘-128，需要激光器射击10 18 次！这个概念相当于：激光器每秒开启1万次的话，需要3百万年才能处理完含有46克碘-129的核废料！如果是这样的处理速度，还不如让核废料自生自灭了。 还有，由于激光产生的伽马射线无法让足够的原子核发生反应，也就无法让核废料产生足够的能量来发电，而激光器却很耗电。于是，根据上述计算，处理一个核电厂的核废料，需要几个核电厂开动起来为激光器工作，那我们还处理它干啥？徒耗能源而已！ 看来，科学家想找个更便捷的方式，但没有成功，比较遗憾，激光承担不起这个处理核废料的重任。 可能的两全其美方式 也许这个分析又把你打击到冰点了，不过值得提及的是，激光的方式并不是一无是处，它还有一个好处，就是它能激发核废料产生很多医疗上需要的同位素，而且所需要的仪器很轻便：一台普通的激光器，加上两块金子，就可以了。而现在医疗上用的放射性元素一般需要用较大的回旋加速器，开动一次需要耗费较大的能量，其实医疗上用到放射性元素的时候都是很少量的，例如用到起标记作用的放射性原子都是以多少个来数的，正好上述激光装置就可以满足了。 另外，激光处理核废料还告诉我们一个有用的消息，可能是激光产生的伽马射线的数量太少的缘故，不能使核废料放出足够的能量来供我们使用，难道核电厂必须配上个百万瓦的粒子加速器？既然核废料的处理需要足够的伽马射线，很多人想到了热核反应，也许给核裂变反应堆串上一个热核反应堆，要比串上一个粒子加速器来得经济。而且两者还能互相帮助，核裂变反应可以为热核反应提供反应所需要的高温，而热核反应放出的高能量光子又可以把核废料的活性灭掉，同时用核裂变和核聚变发电，岂不两全其美？不过这还是个想法，还没有人来试验核裂变和核聚变能否合作。 无论如何，伽马射线处理核废料的法子确实是个妙招，剩下的就是我们选择最合适的仪器来制造伽马射线的问题了，也许强大的粒子加速器可以帮助我们，让核废料变身为人类需要的宝物。
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