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为什么天然存在的铀没有对环境造成明显污染?

添加时间:2024-03-28

这是因为……铀用完后,就不再是原来的铀了,无法释放到大自然中。

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首先,我们需要了解为什么天然存在的铀不会对环境造成明显的污染。

虽然地球上迄今为止使用的铀都是从地下挖出来的,但是你知道铀矿中的铀含量有多低吗? 作为一种放射性物质,铀会随着时间的推移而衰变和减少。 它在地壳中的含量仅为2/1,000,000(百万分之二)。 即使在天然铀含量最高的铀矿石中,其含量也仅为2/1,000,000(百万分之二)。 低于0.1%,一吨矿石提不出1公斤铀。 矿石的主要重量来自于其他元素,如铜、砷、钡、钼、钙和氧等,而一般的铁矿石,如从我国、澳大利亚进口的铁含量必须至少为65% 。

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1吨提炼出来的1公斤铀可以直接使用吗? 不,你一定知道,世界上有一种叫做“同位素”的东西,是质子数相同但中子数不同的元素。 尽管它们被认为是相同的元素,但它们的物理和化学性质不同。 铀有三种同位素:铀234、铀235和铀238。 后两者主要在自然界中大量存在。 他们在放射性元素中非常懒惰。 一个的半衰期为7.04亿年,另一个则高达44.68亿年!

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所以核工业需要的是半衰期比较短的铀235,但它在自然界的含量只有0.72%(这是天然的,毕竟衰变很快),所以是最重要、最困难的,并且最不可能隐藏在核工业中。 第一步是“再提纯”高浓度铀,提纯不到百分之一的铀235。

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那么这种铀是不是威力强大到挡路就能杀人、杀佛呢? 事实上,仍然不会。 如果你不想受到铀辐射的伤害,就戴上手套和穿衣服吧。

这是为什么? 因为铀中发生的核裂变称为α衰变,所以它是所有核辐射中最弱的。 发射的粒子流称为阿尔法射线。 虽然听起来相当强大,但实际上它只是一个氦原子的原子核——两个质子和两个中子。

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由于粒子质量太大,速度比较慢,只有光速的1/10,能量只有5MeV。 要知道,没有质量负担的γ射线粒子(实际上是光子)往往可以达到100Mev。 目前,探测到的来自宇宙的粒子最高能量伽马射线甚至达到4.5亿兆电子伏! 这表明阿尔法衰变有多弱。 此类射线只需要一张纸或几厘米的空气即可完全吸收,因此只要您穿着基本的衣服和手套,它们就不太可能伤害您。

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那么为什么核废料仍然如此可怕,核污染仍然如此致命呢?

这是因为……铀不会在一次裂变后释放出所有能量。 无论是核爆炸还是电站,铀所经历的都不是自然界简单的α衰变,而是一系列反复的衰变过程。 α衰变和β衰变都参与其中。 理论上,铀衰变的最终产物是铅:

U(铀)-238 → Th(钍)-234 → Pa(镤)-234 → U(铀)-234 → Th(钍)-230 → Ra(镭)-226 → Rn(氡)-222 → Po (钋)-218 → Pb(铅)-214 或 At(Pb)-218 → Bi(铋)-214 → Po(钋)-214 或 Tl(铊)-210 → Pb(铅)-210 → Bi(铋)-210 → Po(钋)-210 或 Tl(铊)-206 → Pb(铅)-206。

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相信有些朋友已经认识到了。 其中有几种是强而致命的放射性元素,例如钋、镭、氡等。不仅如此,衰变过程中释放的中子流也会被一些元素捕获,例如铀238。 然后一个中子会变成铀239,然后β衰变会释放出两个电子,这样两个中子就会变成两个质子,产生一种半衰期为24100年的强辐射元素,那就是钚239。

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因此,使用后的铀不再与天然铀相同。 不仅浓度非常高,而且还产生大量威力猛烈的放射性元素。 自然是不能随便丢弃的。

但是……怎么说呢? 其实这个问题的两方面都不是很严谨。 我们先来说说天然铀。 事实上,在铀矿丰富的地区,辐射还是有些超标的。 由于铀矿石中富含大量的放射性元素氡,这也是铀自然衰变的产物,所以开采铀矿石的过程必须是一定的。 必须严格注意,否则可能会造成严重污染。

其次,我们来说说核废料是如何处置的。 现在最重要的是

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方法是深埋,通过区分废物放射性的差异,将其密封在特殊容器中,并埋藏在不同深度的特定核废物处置库中。 辐射低的应该去地下20到30米,这样几乎没有辐射到达地表。 辐射高的需要埋在500米到1000米深的特殊防护库里。从某种意义上来说,也算是回归自然吧……大概

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