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美國已退役一百多艘核潛艇 核反應堆是如何處理的?

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-02-01 18:30:33    瀏覽次數:182
導讀

眾所周知,軍用裝備到了服役期限后,就會陸續退役。退役后怎么處理呢?軍方對此的處理方式有點像垃圾分類,根據不同特點、不同價值作出分析后,進行分類處理。比如一艘護衛艦,服役將近30年后,通過技術狀態評估,

眾所周知,軍用裝備到了服役期限后,就會陸續退役。退役后怎么處理呢?軍方對此的處理方式有點像垃圾分類,根據不同特點、不同價值作出分析后,進行分類處理。

比如一艘護衛艦,服役將近30年后,通過技術狀態評估,得出推進系統、武器系統、生活保障系統等等一系列的評估報告。根據報告對其做出最終處理決定:第一種是直接拖至修船廠拆解,當作廢鐵賣掉;第二種是退出一線部隊序列,做適當改裝后移交到海警或漁政部門繼續服役;第三種是修繕一新,賣給有需求但經費預算有限的國家海軍。

飛機、大炮、軍艦成為廢鐵垃圾后的處理方式大同小異,今天我們來聊聊核潛艇,作為神秘的水下一族,平時就很少曝光,它退役后軍方是怎么處理的呢?

目前世界上擁有核潛艇的國家有美國、俄羅斯、英國、法國、中國以及印度。而美國在1954年就造出了世界上第一艘核潛艇“鸚鵡螺”號,截止2014年,美國已退役130艘核潛艇,在處理退役核潛艇方面的經驗應該是最豐富的。之所以要對退役的核潛艇做分類特殊處理,主要是因為它帶“核”。眾所周知,跟核沾邊的東西都帶有一系列危險的放射性污染,對人員和環境造成極大傷害。核潛艇上的艇員能正常工作和生活,是因為有核反應堆艙的存在,它完全隔離了核輻射,因此拆解一艘退役核潛艇,最重要的就是對艇上反應堆艙和乏燃料的處理。反應堆艙是用來裝核反應堆的,那乏燃料是什么?乏燃料就是使用過的核燃料,通常由核反應堆產生,通俗點講就是核廢料。

▲美國退役核潛艇集中停放在布雷默頓海軍基地

目前美國退役核潛艇處理的基本流程:

1、首先在海軍基地拆除核潛艇上所有的武器、爆炸裝置、機密部件以及相關敏感材料;

2、裝備拆完后,核潛艇將駛往指定船塢進行核反應堆的拆解作業,在此之前反應堆會關閉一段時間,通常為90天左右,以便短暫的衰減放射性同位素。在這段時間內,潛艇上的一些消耗性物資、工具、備件、非固定性設備或裝置都將被拆除;

3、90天后就開始卸載反應堆內的乏燃料,卸載下的乏燃料有兩條處理途徑:一是回收再利用,但技術難度大,目前各國均未實現;二是妥善封存后進人長期存儲階段,是現階段各國均采用的方法;

4、卸完了乏燃料后,就開始核反應堆艙段的拆解與處理,通常將整個反應堆艙段拆下,封閉兩端開口,再將其運至某個偏僻地點進行集中長期存放;

5、解決了兩大關鍵“廢料”后,核潛艇的剩余部分就當普通廢品回收處理。

拆解的核潛艇分段按照這個流程,核潛艇在船廠會被徹底肢解,那么新的問題又來了,能賣的都當廢鐵賣了,乏燃料和反應堆艙如何處理呢?乏燃料的取出過程將帶走反應堆中99%以上的放射性物質,然而此時反應堆中仍存在2種形式的放射性物質:一種是誘導型金屬放射性核素,另一種是放射性腐蝕產物(主要為鉆-60)。這些殘留放射性物質中某些元素的毒性可能會殘留幾十萬年,因此必須對反應堆艙進行有效處理。

但是至今沒有任何一個國家的政府、海軍部門提出有效的徹底處理退役核潛艇的可行方案。包括美國政府在內,目前采用最多的方法就是將乏燃料與反應堆艙封閉、隔離然后長期存儲,使其放射性不擴散、不污染環境。對乏燃料,目前主要是水池存放;對反應堆艙,美、俄、英、法等國家主要采用海洋處理、陸地淺層掩埋和陸地深層掩埋這三種方法。

美國在1954年建造了世界上第一艘核潛艇“鸚鵡螺”號,該艇在退役后于1985年被運至格羅頓潛艇博物館作為歷史文物展出。美國海軍第二艘核潛艇“海狼”號采用以金屬鈉作為冷卻劑的核反應堆,“海狼”號退役后,軍方將燃料和堆芯構件取出,然后將核反應堆拆除裝在一艘浮船上,拖至大西洋后沉入數千米深的海底,這就是早期的海洋處理法。隨著國際社會對核廢料處理問題的重視,越來越多限制海洋核廢料處理的國際公約被采納,如《倫敦傾廢公約》、《聯合國海洋公約》等。面對越來越大的國際壓力,美國海軍啟動了“核動力艦船和核潛艇退役計劃”,并于1984年推出了一種淺層地表掩埋處理核廢料的做法。

具體操作步驟包括退役核潛艇駛入干船塢,拆解反應堆艙,密封反應堆艙,運輸反應堆艙以及最后在5m深的地下掩埋反應堆艙。美國國土面積較大,采用陸地淺層掩埋方式的安全系數較高,而一些國土面積較小的國家就無法采用該方式,只能用陸地深層掩埋的辦法,但成本就會大幅上升。乏燃料由于還有部分利用價值,掩埋的話有一定的風險,因此美國政府的做法是統一回收保存。在冷戰前,核武器的生產量大,美國對乏燃料實行回收再利用的處理方式。冷戰后,核武器的生產量銳減,于是就停止了對廢棄核材料的回收和再利用。回收的核潛艇乏燃料統一存放在美國愛達荷國家工程實驗室的水池中。

垃圾通常都是越用越多,核廢料也是,隨著美國“洛杉磯”級核潛艇將陸續退役,愛達荷國家工程實驗室的水池面臨飽和的問題。未來如何處理越來越多的乏燃料,通過運輸火箭發射到太空,使其成為太空垃圾?相信隨著科技的發展,對于軍用垃圾的處理必將越來越多元化、規范化。(作者署名:左手槍炮右手玫瑰)

 
(文/小編)
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