为什么核废料很难处理与处置？
我一直想不明白，为什么书籍、媒体上总在强调核废料很麻烦，很难处理？或者说，放射性物质为什么就那么危险？我总怀疑人们一直都过度渲染了。然后，等到福岛核事故的废水大量流入海洋，又都出来说其实会稀释干净的，不用恐慌。为什么核废料很难处理？半衰期长、衰变伴随放热这些都容易理解。我主要的疑问是，为什麽不能把核废料密封了沉到大洋底部？即使在大洋底部泄露了，以海洋的水，还不能把放射性物质稀释到安全的程度？如果说会被生物链富集，但是大洋底部实际上很少存在生物的。海洋生物绝大多数都在大陆架和大洋浅水区。老是说核废料多么危险，核燃料不就是从自然矿物中浓缩得来的，整个海洋的水难道不能把核物质稀释不到自然矿物原来的浓度？
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收到很多赞，感谢大家的热情和支持。回答评论和消息时发现，很多知友对于后处理和地质处置的概念有所混淆，其实很多核行业内人士有时也会问这个问题，借此题主宝地，统一解释说明。1.后处理是一个旨在分离裂片元素、回收铀钚的化学工艺过程，它针对的对象是乏燃料，属于高放废物。2.而地质处置是对放射性物质进行整备后，用符合要求的容器贮存到地下的过程。不同条件的处置场可以收贮不同程度放射性的废物。如我答评论中所述，404是一个中试规模的后处理厂，它的技术基础是基于萃取化学，它有一整套化工生产线和分析系统，目前乏燃料的年处理量约60吨。可以把它想象为你们见过的化工厂。西北中低放处置场是一个地质处置的场址，它的设计寿命300年，它的地址和建造设计，允许它接收中低放射性的废物，但不可以存乏燃料，具体什么样可以存，查《 低中水平放射性固体废物的浅地层处置规定GB9132》。可以把它想象为你们里见过的地下仓库。这两个设施地理位置上紧挨着，地图上很难分清。但它们是两个不同法人的不同单位来运营的。很多初入行的核工业人也以为他们是一个单位，所以常问：到底接不接高放，接不接乏燃料？怎么才300年？分清这两个单位的运作内容就知道啦。另外，你们问的可以存上万年、深度500~1000米、可以接收乏燃料这样的高放废料的深地质处置场，在我国还没建好，还在选址决策和研究实验阶段，还得好几十年等。你们问的每年能处理几百吨乏燃料的后处理大厂，也没建好。可能自主建，可能和阿海珐合作建，也可能404扩建，很快要着手建了。两者是不一样的。不知道我说清了没。------------------------------------------术业有专攻，涉核领域其实很广，有核物理，放射化学，反应堆工程，辐射防护、探测、放射性药物、加速器、核物质运输等等，每个方向下面也有很多分支。这些分支间也会有隔行如隔山的感觉。答主对于辐射的生物效应，核设施选址，堆结构等问题实在是外行，不好意思误导大家。会答的我便答了。没答的是真的答不上来。相信知乎上可能有这些专业的朋友，可以再开个问题来问问他们，核工业人在专业方面还是很负责滴。非常感谢别的专业的知友为我补充作答，谢谢！ 补充于以下为之前答题主的原文。*----------------+--------+--------------我们先来看题主提出的一个说法： 老是说核废料多么危险，核燃料不 就是从自然矿物中浓缩得来的，整 个海洋的水难道不能把核物质稀释 不到自然矿物原来的浓度？要解答题主的问题，首先得把以上错误认识纠正过来。我们先来搞清一个基本概念：核燃料不等于核废料。以目前的国内商业主流堆型压水堆为例，它的核燃料是题主所说的天然铀浓缩得来，但它的乏燃料是核燃料发生裂变反应得来。核裂变反应和化学反应的区别在于：化学反应是原子外层电子的得失，元素本身的物质的量在化学反应中是守恒的，而核裂变是原子核内的核子发生变化，U235--&Np237--Pu239，完全不是以前那个元素了，乏燃料中的Pu239它不是自然界中浓缩提取来的U235了，是通过核裂变新造出来的。题主可以温习一下质能方程，了解一下核电和火电的区别。U235和Pu239的放射性，不可同日而语，核燃料和乏燃料的放射性，不可同日而语，我们摒弃复杂的数据，来一个直观的说法：新的核燃料棒元件，你可以把它拿在手里，正如某领导去核电站做的那样，不会有任何问题，堆里卸出来的乏燃料元件，你去拿拿看，分分钟死在当场！Pu239只是乏燃料中的一种放射性元素，乏燃料中还有十多种高放射性的裂片元素。核燃料放进堆之前完全是铀，卸出来的乏燃料是几十种乱七八糟的高放射性元素的混合物，你且这么理解吧。下面我们来看看题主说待处置范畴的核废物，那么要进入闭路循环的乏燃料暂不在我们讨论的范围，我们来说说需要贮存和处置的核废物。 放射性对人体的危害分为随机性和确定性的，随机效应，你可能基因变异，得癌症，白细胞增多，也可能什么事没有。确定性效应，放射性大到一定程度，你必然头晕目眩呕吐痛苦溃烂甚至一分钟挂掉。不要觉得随机效应无所谓，在单独个体上不一定反应出来，但是在人的群体中，这种有害的概率是明显增高的。高放射性三废稀释排放后，环境本底升高，一时达不到把你照死这种级别，但是不加控制都来稀释排放的话，用不了几年，本底很快会升高，你和你的小伙伴们，本来是一百个健康的人，可能四十个发生癌变， 当然不一定是你，接着稀释接着排，到切尔诺贝利事故的水平，好嘛，直接不适合人类生存了。因此国家禁止任何形式的高放废物经稀释排放，各国皆同。最后，我们再说说题主提出的深海处置。处置厂的选址建造和运营，这是一个严肃的话题。以西北某中低放废物处置场为例，它的设计寿命是300年，它可以接收的只是中低放射性的废物，比如医院，学校，辐照站产生的放射性废物，300年后处置场便是朽坏了，这些放废的放射性也衰变到可豁免的水平。就是这样一座只能接受低中放水平的处置场，它也是数百专业人员精心工作得来的结果，它的地质条件，地震条件，洪水周期，建筑结构，腐蚀条件，防护条件，安保设施等，无一不是经过多次论证才确定的，只是为了保证它能经受300年考验不出事，在300年内经受得住一切风雷地震恐怖分子袭击。高放废物的处置的要求比它更严苛，放射性高且半衰期很长的废物，对处置的要求也越高。莫说设计建造了，就是选址，放眼全国，满足高放深地处置岩层条件的地方都没几个。大家尽可以脑洞大开，深海，甚至月球都可以想，但还是得通过严肃论证。先问一个最基本的：用什么材料的容器来保证它能经得住海水的腐蚀？某些意义上来说，月球都比海洋更安全。好吧，我真是初来知乎需要刷存在感的，答的太详细了也。
先给个链接这部影片肯定比我解释的好（不过里面有芬兰语==）辐射防护专业学生一枚，题主这个问题问的很笼统，所以有误解就不奇怪了。首先，我们来分辨一下什么叫放射性废物：废水、废气和固体废弃物，这是核电站所产生的三废；废水、废气，我们要管控起来很难，因为是流体，所以在设计的时候，本着对于环境以及个人的辐射影响最小的原则，我们已经控制了废气和废水排除的辐射了，福岛的那个废水排入大海，其实怎么都是要排的，只是排出时间的不同，这个和污水处理具体原理不同，但是道理是一样的，就是差不多达标干净了就可以排出去，而这个标准，都是有国标规定的。所以综上呢，题主说的不是问题的废物处理是废水和废气，这个确实也不是什么问题。那么下面问题就来了，到底核电站里面，废物处置最大的问题是什么呢？乏燃料，高放废物。那这个难难在哪里呢。首先是时间问题，这些高放射性的固体废弃物、乏燃料的衰变周期都是非常长的，长到什么程度呢？芬兰做了一个废物处置库做固体废弃物掩埋，设计标准是十万年。十万年是个什么概念啊，人类文明能不能存在十万年都是个问号？但是十万年后这些放射性废物还是一样对于生物有危害（危害具体是什么我们再说）。我们在上辐射环境防护的时候有一道题目，就是设计一个能保存十万年的警示标志，要能够警示那个时代的其他物种的智慧文明，或者非智慧生命，十万年都要能维持其原来的功能。全班几乎都傻了==！十万年，人类到目前为止存下来的遗迹都没有这么久啊，最后我的答案是造个金字塔放上面，当然也不能保证效果。当然也有人说为什么不直接随便存在那里不要理，十万年，我们都不知道在哪里了，何必去费这个事情；其实我们这种存储放置的方式已经算是很不负责任的一种表现了，首先高放废物一旦泄露，其影响肯定会在几代内现象出来，所以我们的原则是“相信我们的子孙有比我们更加先进的技术去解决这些问题，我们不能解决的问题留给子孙去解决，先埋起来吧”然后，第二，我们就要讲到的放射性对人体危害的问题，到底什么是辐射，它怎么危害人身安全和后代。辐射这个东西，我们只讲电离辐射啊（怪力乱神的电磁辐射不归我们管。。。），其实主要就是三种粒子，一种是电子，叫贝塔射线；一种是光子，叫伽马射线；最后一种就比这俩大了，氦核，也就是我们说的阿尔法射线；其他不是主要部分的也是粒子，就是那些原子核碎片啥的，比这三哥们都大，但是族群数量少到可怜（到底有多少自己意淫去吧）；然后他们如何去对我们的身体造成影响呢，大家都知道我们体内有DNA吧，一个个条状的，然后粒子就像子弹，DNA就是靶子，打上去，断了一根又一根；断的少的话，说不定断的那一根就到你的子孙身上去了，这个就叫遗传效应；断的多的话，你的细胞就死了，如果死了足够多还都死在关键部位的话，那么你懂的，这个叫躯体效应。如果粒子足够多，那么你肯定就挂定了，万箭穿心那种感觉的挂，这个叫确定性效应；如果不够多的话，说不定你运气好，挂不了，这个叫随机性效应；随机性效应和确定性效应之间是存在阈值的，过了就挂。这就是电离辐射对于人体的影响，不仅仅事关生死，还关乎子孙万代==！你一定不希望自己的孙子或者儿子是个傻子或者三条腿吧。。。而我们生活中呢，时时刻刻是受着电离辐射（也就是这三种粒子的照射的），这里的辐射来源有来自地外（宇宙射线）、来自脚下（岩石土地里都带辐射的——铀几乎是无处不在的，只不过浓度很低很低）、来自空气（氡气），这些是你躲不掉的，一直有的；然后还有就是家庭装修，你买个山区大理石回来，说不定就有个放射性物质矿啥的，还有就是切尔诺贝利啊、各种核爆炸（维基）不过现在而言，这个量还是在全人类的可接受范围内的，毕竟已经辐射了我们这么多年了，我们也没灭族啥的。我们再说回高放废物，这些废弃物的放射性都是很高的（不然叫高放啊==！），不光高，还是一直高，这个一直可以认为对于现阶段的人类就是永远高下去。那么多高放射性废物啊，一旦泄露出来，首先肯定不是全世界范围内的本底平均增高，必然是先是附近一部分的人或者生物遭受影响，然后是扩大影响（参见切尔诺贝利普里皮亚季，图片）。所以我们要处置它，注意，是处置！！！！这里是回答题主的关键，我们目前只能处置乏燃料和高放废物，我们处理不了它！！！！处置就是我们找个坑把它埋了，就好像一个定时炸弹，你不知道它什么时候炸，然后你还没发拆弹，你也不敢让它炸了（炸了世界就毁了），所以你就纠结了，这个就是目前为什么说核电站乏燃料处理很困难！！因为夸张的说，核电站一直在生产炸弹啊，还是保质期超级长的那种。埋了也解决不了问题啊，你说你埋了，然后等你挂了，哪个熊孩子不知道这是啥，给你挖出来，还以为是文物啊宝藏啊。。。所以核废料的关键问题在我们现在根本没法把放射性周期降下来（就是把高放射性物质处理掉，转变成其他物质），所以我们没法处理它，我们只能进行地质处置。把炸弹埋在一个没人的地方，留着我们儿子的儿子的儿子或者说别的物种来帮我们拆。。。然后题主说的那种埋在大洋里，这个叫海洋处置；埋在沙漠里，特别特别深，那也是一种，叫深埋地质处置；其他的还有海岛处置，冰盖处置；所有这些方法，都只能说是相对靠谱，不能绝对。（那个如果有人问可以可以发射去太空，这个问题我先回答了啊：万一发射的时候炸了，我们就废了，就这个万一，这个方案就被否了）。目前全世界范围内，如何处置放射性废物呢，基本上都是采取深埋地质处置的，这里我们主要讲两个，一个是芬兰的，花岗岩的，为什么说这个呢，因为他们拍了个纪录片叫Onkalo——Into Eternity，一个必须被忘却的地方，链接送上，基本上题主看完这个片子，疑惑就完全被解答了，剩下的只有深深的忧虑之心了。还有一个就是美国的内华达州的那个尤卡山！！！就是哥斯拉里面去内华达吃空了半个山的那个！！！这里我们要抨击一下资本主义了啊啊，美国人是不做废物处置的，商人逐利，废物处置处理是要钱的啊，再说他么不缺核燃料啊！！！他们的乏燃料直接就扔在核电厂，以前是积压到一定程度就运到尤卡山。。然后内华达的人不开心，然后奥巴马上台的时候要选票，就和内华达的议员达成协议，上任就关了尤卡山，然后尤卡山就被关了。。关了。。啊，我擦，还可以这样啊。。。---------------------------------------------------------------------------------------达到这里就差不多了，第一次答这么多，看了觉得还可以的求赞啊啊啊啊
既然看到这个题目还是答一下吧。与题目相关的内容楼上都答得很好了，不过评论里问到的一些问题贴在这里。1，楼上已经说了，核废料的辐射远高于核燃料（仅限于铀235）。补充下，实际上自然界的原矿石（铀矿）和其制成的低浓缩燃料（核电站使用的）基本上没有辐射，低到什么程度呢，基本上可以直接接触。原因是这样的：我们都知道铀矿石里最多的是238，只有少量的235.，铀矿的放射性来自这少量的235。同时众所周知，235的半衰期很长，是7亿年。但这并不意味着235的衰变非常快，相反，因为其半衰期很长，反而其衰变非常缓慢（同样多的物质，衰变期更长，反应时间更长，相对的单位时间内反应的速度就比较低）。而核燃料开始链式反应以后，235裂变成为多个核，这些新核称为裂变产物，核废料的辐射主要自于这些裂变产物（或称裂变碎片），而非235。他们是原子量更小的新核素，半衰期有长有短，最麻烦的是中等半衰期核素。中等半衰期核素在单位时间放出能量更多。导致核废料的放射性比原矿石强很多很多很多。因此我们可以看出，半衰期并不是越长放射性越强。短半衰期的核素（短到几秒）可以在一分钟内衰变玩，所以只要储存一下就没有放射性了。长半衰期的核素（几万年）意味着放射性长期保持，处理起来比较麻烦（不仅出于辐射，也有化学毒性的考虑），但相同质量的核素在单位时间内放射性远比中等半衰期核素低。2，题主
向楼上提问，正好我知道这事，所以厚着脸皮回答下：@余其宅兹中国：再来问答主一个问题：乏燃料的处理上有没有物理性的方法？比如用什么粒子、射线之类的去照射乏燃料，让它再进行核反应变成一些半衰期较短的元素。有没有可行性？ADS（加速器驱动次临界洁净核能系统），使用加速的质子流对核废料的靶核进行轰击，使之嬗变为低放射性的其他核素。目前这个项目中国还在研究，世界上也没有其他成熟的废料解决办法。这个是兰州近物所的项目，是ADS的先导验证项目，质子源才出束，我去年实习跟的老师就是负责这个质子源的。去年的时候说貌似高能所也在做这个，双方正在争这个项目，谁的先导项目做得好，现在不太清楚了。-------------------------------------------3，一个与本题完全无关的问题：：为什么强辐射能在几分钟内致死？强到一定程度可以直接杀死细胞，生物是由细胞组成的，so~但是一般辐射不会有那么强，造成细胞的损伤在人体自己能修复的范围，所以未必会产生影响。也有可能辐射强到可以改变遗传物质（DNA等），因此也许会造成关键细胞的突变，不会自然凋亡，而是变成癌细胞，然后癌变；也许对本人没有影响，却能造成下一代的基因突变（这叫辐射损伤的遗传效应）；也有可能对无关紧要的细胞受损后自然凋亡，没有任何影响。而且以上几种情况，都是概率事件，现在没有任何确定的数据证明到了什么剂量一定会出现什么后果，而且与人也有关系。有的人受到强辐射毫发无损，有的人则受到轻微辐射就有可能癌症，所以我们只取一个目前来看对绝大数人无影响的剂量作为安全剂量。 回复 如果是细胞死亡不可能几分钟之内就死吧？那个估计是几天之内器官衰竭而死。长期效应应该是基因突变，导致癌症。但是几分钟之内死亡的原因应该不是细胞死亡。我猜可能是神经系统或者大脑被辐射的热效应或者电离效应破坏而死，不知道对不对。猝死的原因无非那么几个，可以排除中毒，窒息和失血。心脏衰竭估计可能性不大，最大的可能应该就是神经系统和大脑系统出问题了。我刚看了一下资料，如果辐射足够强，细胞真的可以直接死亡。但是目前我们看到比较强的强度（切尔诺贝利接触到最高辐射值的人），结果都是病人可以存活几天，少有当场死亡的。详细的作用机理还是挺复杂的，射线对细胞，有可能是直接作用于细胞，也有可能作用于细胞附近的水，最后的结果，要么是细胞直接死掉，要么是产生自由基再与细胞反应。细胞死亡的方式，有间期死亡（不分裂直接死亡）和增殖死亡（分裂一二代之后死亡）。间期死亡的一类是不分裂或分裂能力有限的细胞，如淋巴细胞和胸腺细胞，受几百mGy照射后即发生死亡；另一类是不分裂和可逆性分裂的细胞，如成熟神经细胞、肌细胞和肝、肾细胞等，需要照射几十至几百Gy才发生死亡。增殖死亡包括骨髓细胞等。不论是间期死亡还是增值死亡都与生物大分子（核酸、酶、蛋白质）受到损伤有关。如果细胞死亡，只要不算太多，可以恢复。比较麻烦的是受损细胞不按照程序凋亡，可能会癌变。作用的结果，热效应没听说过，虽说是因为能量沉积，但是不完全是热量。辐射可以损伤的，几乎所有的细胞器和生物大分子(核酸，蛋白质，酶)都有可能，到系统层的话，按照作用时间和对辐射敏感度的程度各有不同。最敏感的器官是性器官，因为包含的遗传物质防护比较弱。其次，造血系统，因为骨髓细胞也是比较敏感的，所以损伤后可能造成造血障碍。消化系统也比较敏感。所以受到辐射的早期病征有呕吐等现象。皮肤因为暴露在外，受到损伤比较明显。长期来说，比较麻烦的是癌变，包括白血病等病症，就是因为受损细胞没有凋亡导致增殖失控等引发的。在百度云分享了课件，你可以下下来看一下。我们毕竟不是专业学生物的，对辐射的生物效应也就是一知半解。
好巧看到自己懂得东西～^_^
我们院就是专门研究高放废物处理的，神马深海处理啊月球计划啊南北极冰层下掩埋啊按现在的科技来说都是不可能的啦。国际上各国已基本达成共识高放废料（主要是核电站乏燃料和军工核肥料）的处理办法都是深地质掩埋，处置库建造大体步骤为：
（1）全国范围内进行地质勘查选址。
（2）在最终确定的选址上建造地下实验室，并进一步研究论证和解决各种潜在安全问题。
（3）建造高放废物处置库，投入运营和进行后期维护。
其实像法国、美国、瑞士都已经走在前面啦，人家基本都是要进入第三阶段的银了，，，我国相关方面研究起步太晚（86年才开始）预计在2020年开始建立处置库地下实验室，也就是5年后开始第二步。。。现在有三个场址预选区（不出意外的话甘肃北山会成为我国第一个高放废物处置区）。
那么问题来了，为毛处理个乏燃料进度这么慢，不就是挖个坑把东西埋了吗？美国他们都搞了辣么多年为啥也没最终敲定？因为是高放废物啊亲，有的乏燃料半衰期长达亿万年，有毒且持续放出大量热，所以需要处置库建在地下500～1000米之间并且保证核素迁移与生物圈的完全阻隔。一系列苛刻标准导致现在国际原子能机构对处置库的安全稳定性要求是一！万！年！想想世界上有几个建筑是撑了千年以上没坏的。。。
现在各国核电站乏燃料都只是暂时存放在核电站里，中国现在正在大力发展核电，核废料处理问题日趋严峻。像法国那样的核电大国土地小国其实现在很焦急有木有！几千上万吨以后慢慢会变成几十万吨的核废料与退役的核电站蹲在那里很不安全维护费用很高有木有！希望米国各党派大大们别为处置库放在哪个州互相掐架了，快把处置库建出来我大china好好帮你评测一下安全性！
乏燃料乏燃料如果不后处理，可以3～10年的冷却后，中期（30~50年内）可以在干式或湿式设施中较经济的储存，由于核燃料的总量相对较少（全美核电运行至今的乏燃料总量约五万吨，理论上一个标准橄榄球场可以摆下），在可预见的未来内继续中间存储或者后处理都是经济的。如果不后处理，乏燃料需要地质处置很长时间，后处理可以大大缩小需要地质处置的放射性废物体积，回收可作为燃料利用的铀和钚，虽然在目前这种回收并不经济。回收的铀虽然有0.9左右的富集度，但由于含有中子毒物U236，因此浓缩相对于天然铀需要额外的分离功；这样核燃料后处理的成本主要由钚承担，所以由钚制成的MOX燃料价格昂贵，比新的低浓缩铀燃料还要贵；而不生产MOX燃料，储存钚价格也很贵。所以只有核燃料需求紧张，并且地质处置费用较高的欧洲国家和日本坚持核电乏燃料商用后处理。后处理后的废物乏燃料后处理之后会得到放射性废液和固体废物，绝大部分钚和铀作为燃料被回收，部分后处理厂也回收镎，其中需要进行地质处置的主要是高放废物，放射性来自于裂变产物、锕系元素。一座100万千瓦的压水堆（PWR）电站，每年卸出乏燃料约25t；其中含有可循环利用的铀约23.75t, 钚约200kg,中短寿命的裂变产物(FPs)约1000kg；还有次锕系核素约20kg，长寿命裂变产物约30kg。核设施运行退役、后处理过程除液体外，还产生固体放射性废物（活化金属、废树脂等等），中低固体放射性废物通常掩埋处置，产生高放射性废物（除高放废液固化物外，主要是燃料包壳）也需要地质处置。对于环境而言，部分放射性较强的物质由于半衰期短在几年内会衰变完，而大部分裂变产物核素会在千年内衰变完，需要考虑是可靠排除其发热并长时间储存不至于泄漏的形式，目前核燃料循环工业所采用玻璃固化方法基本上可以解决这部分废物，通过可靠的长期地质储存而保证较长时间内不进入环境——目前认为可以保证在良好的地质处置场中1万年内（工程设施1000年左右，地质屏蔽10000年左右），玻璃或陶瓷固化体中的放射性物质不会大量进入环境，尤其是地下水。但万年尺度上，高放废物的储存很难确保不进入环境，这部分风险主要集中在长寿命裂变废物LFFP、次要锕系元素MA（除铀、钚以外的锕系元素）。需要说明的是如果高放废液不进行固化，就比较麻烦，一来后处理废液中大部分是硝酸盐，强放射性会产生氢气有爆炸可能，二来后处理废液多是酸性，腐蚀性严重，三来发热量大，液体散热不良会沸腾，并且由于可裂变物质的浓缩可能会临界。所以大部分后处理场会将高放射性废液和固体废物固结在玻璃体中（通常是硼硅酸盐或磷酸盐玻璃），目前也有在研究陶瓷固化的。中放废液可以浓缩，或通过水泥，沥青进行固化，但应当减少其中的钚等锕系废物残留。低放射性废物则通常直接稀释后排放。核燃料后处理过程设计上尽量减少放射性废物的产生，所以某些工厂低放废液会循环利用。后处理过程中还会释放大量的放射性气体，主要是惰性气体氪、氙的同位素，还有氚和碳14。放射性碘也会以气态形式释放，后处理厂通常通过延长储存期减少半衰期短的放射性碘释放，即使如此剩余的绝大部分碘需要以被化学方法回收，但在核电站或后处理厂事故中极为棘手，尤其是半衰期更短的碘131，通常以滞留为主要手段阻止严重事故下的大规模释放。氚排放中总量巨大，但易于稀释；碳14放射性较弱，惰性气体难以形成内照射，一般也是稀释后排放。地质处置场出于需要地质处置场的提供1万年的隔离能力，地质处置场/库的选址、设计、建造、性能评价就极为复杂。通常是花岗岩、凝灰岩、粘土岩或岩盐几类岩石的完整岩体，岩体的地质稳定性、孔隙度、地下水类型、化学热学和力学性能均有严格要求，在一定深度（300~1000m）上建设硐室，将固化物封装金属容器中，在容器和硐室间填充膨润土zu作为工程屏障。直接储存乏燃料的处置场，还需要考虑取回。最主要问题是深部处置场均处于地下水的饱和带，难以避免漫长的时间内地下水不进入处置场，一旦地下水进入，膨润土、金属、固化物迟早会失效。当然远远没有这么简单，如何选择符合条件的场址、如何评价场址的适宜性、如何选择隔离高放废物的工程屏障材料、如何设计和建造处置库、如何评价上万年甚至更长的时间尺度下处置系统的安全性能等一系列重大科学和技术难题。重大科学问题包括处置库场址地质演化的精确预测、深部地质环境特征、多场耦合条件下(中(高)温、地壳应力、水力作用、化学作用和辐射作用等)深部岩体、地下水和工程材料的行为、低浓度超铀放射性核素的地球化学行为与随地下水迁移行为以及处置系统的安全评价等。这些项目多数是跨学科、需要长期性研究的问题，总而言之，需要持之以恒的在这一系列问题上烧钱。分离嬗变策略MA当中大部分核素兼具重金属的化学毒性和放射性，并且半衰期长，多在数万年甚至数十万年。主要是钚、镎、镅、锔，钚可以作为燃料，MA都是重核，可以在快中子谱的反应堆中嬗变，但目前没有成熟技术分离MA核素，并且MA会引入正反应性，造成嬗变堆和能源用快堆在设计上区别很大，安全性堪忧，而加速器驱动的次临界反应堆（ADS）由于中子能谱更硬，安全性更加好，更适合嬗变MA。主要的LFFP比如锝99，碘129，硒79，锡126，铯135，半衰期都比较长。其中前两种核素锝99，碘129半衰期长，性质活泼，并且易在生物体中富集，并且中子截面较大，是分离嬗变策略的主要研究对象。硒79，锡126中子截面较小，铯135由于需要同位素分离，所以是否进行分离嬗变是有争论的。将LFFP和MA从高放废液中分离嬗变，缩短放射性废物地质处置停留时间的燃料循环策略，是闭式循环燃料体系的进一步发展方向。一般认为可以将需要进行地质处置的放射性废物体积减少到原来的1/20，放射性毒性降低两个数量级。国际法与海洋的总容量不向海洋倾倒核废物主要是出于国际法考虑。《防止倾倒废物及其他物质污染海洋的公约》通常简称“1972年伦敖倾废公约”或“伦敦公约”，规定禁止向大洋倾倒放射性废物。伦敦倾废公约出台前，俄国人甚至向海洋直接排放高放废液（核武器原料钚生产过程需要后处理大量生产堆乏燃料），同时期西方国家只向海洋排放中低废液，巴伦支海、白海、喀拉海因此受到污染，当然苏联更多的是直接将高放废液注入地下。苏联向自然环境直接排放的放射性废物达到约17亿居里，其中16亿多被注入了地下深井，余下的被排放在海洋和内陆湖泊中，这些排放大约是切尔诺贝利事故即时排放值（8000万居里）的20多倍。如果抛开伦敦倾废公约，最早是设想将放射性废物地质储存在深海底部，后来则考虑由类似地下处置场的密闭容器储存在海床的深海沉积物乃至洋壳中钻孔内，后者曾经被认为是一种比较安全的地质处置策略。海洋中自然放射性元素钾40，铷87的总放射性约为4400亿居里。轻水堆乏燃料（33GWd燃耗）卸出冷却半年后，放射性总活度约300～400万居里/吨，十年后下降至约30万居里左右。而全寿期为60年代百万千瓦级核电站在其寿期中至少要卸出1500吨乏燃料。以海洋的容量之大，现有人类核利用累计产生的核废料（全球仅商业核电站就积存近20万吨乏燃料）总的放射性与之海洋天然放射性总量已经只有一个数量级上差距了。铀矿生产由于铀矿生产使用水冶方法，铀矿石被酸或碱浸后浸出铀酰离子；铀矿伴生的衰变子体，主要是镭的同位素会在尾矿渣中存在，由于大部分水冶场采用酸浸，矿渣呈强酸性，如果处置不当会造成水和土壤的污染。冷战中美苏铀矿开采量巨大（80年代以后用于核电的铀生产也很大），伴随的尾矿和冶炼渣中的总放射性活度均达数十万居里，不过目前铀矿生产重心已转向原地浸出法（开发可地浸砂岩铀矿），此种方法污染较轻，放射性被滞留在地下，主要是需要防止生产过程中地下水被酸和铀矿溶液（很稀）污染。子体氡的污染在铀矿尤其是地下铀矿山生产中危害非常大。氡也是日常生活中重要的背景辐射来源，严重污染时致癌。
终于看到跟自己专业有关的问题了好开心。。。。核废料危险么？危险。为什么危险，楼主说的都不算什么，危险最关键的是放射性物质对生物技能的改变，如果你是变形金刚当我没说。可是大家都是靠DNARNA组合蛋白质的生物，减数分裂时一点点改变到最后实际人体上可能是非常恐怖的蝴蝶效应。你说如果改变导致丁丁28厘米当然是好的，可是如果改变了以后你的孩子出现了20双眼睛呢？安乐死了他或者留着没事干看着麻应自己？跑题了，那么现在回答下核废料的问题。首先全世界都在找一个安全的，稳定的，长期不变的地方作为核废料的埋葬地。在此对顶楼的回答表示怀疑，我没有在中国处理过核废料不太了解。但至少我的项目20000年的稳定时间都是不可以去储存核废料的。核废料可能会因为任何一种原因泄露出来，地震都是大的，哪怕是岩石fracture形成是的地下熔融热液作用都是核废料形成的主要原因。而且核废料会沿着地下的节理裂隙一点点的渗透，等大家发现这里泄露了可能都已经被污染了100年以上，将会无法治理而且出现像现在切尔诺贝利那边的事情。所以核废料处理很重要。妹的不重要我以后凭什么吃饭。。。。挖个坑。。。有事情要处理下，回来继续补充埋藏问题和为什么不用海水稀释。———————————————————————————————————————————回来继续说。。。一个顶都没有。。。真是不想打了。我先说下我的项目，七十年代，一帮地质科学家发现CR地区很稳定（这个地区我就不泄露了，有NASA的核工业基地。。。泄露了就算是在加拿大也是会被查水表的。。。）。于是开始大量的埋葬核废料，都是用一种塑料器皿包着铅块再包着核废料。可惜到了八十年代，很多科学家发现之前的研究纯属骗钱扯淡，哪里根本不稳定，为什么不稳定呢，容我慢慢道来当地主要是含橄榄石的片麻岩，主要都形成于500个百万年到200个百万年之前。之后就是冰川啊，克拉通啊，确实稳定。可惜当地有fracture，算裂隙吧，然后会有地表水和地下熔融水进入形成chloride啊，方解石啊，白云石啊，石英之类，这都正常。恶心就恶心在底下熔融水等如果经过了我们所造的埋葬地。。。就会溶蚀，不说别的，100年溶蚀不了10000年谁敢保证？于是之前的科学家就开始各种被fire啊什么的。我现在就在继续研究看周边有没有地方可以埋葬，毕竟核工业基地要是搬家。。。成本有点伤。。。。。。那么我研究的时候发现，真的很苛刻。一般来讲，认为fracture是最年轻的，现在我研究的fracture mineral几乎清一色形成于Champlain See 时期，大概在1年前之间。不好意思，不可以用。因为这点时间对核废料的处理远远不够！！！！！！！至少都是能够上百万年的稳定时间的，还可以去考虑。想找出一个百万年级别的稳定区域，真的很伤，什么沙漠什么的。。。。都是不能用的———————————————————————————————————————————这个分界线以后，算是普通科普了。海洋问题在此说下，海水的离子那么复杂。。。如果埋在在海里。估计什么材质也扛不住1000年吧，别跟我说什么钛，钽，钒。考虑下成本。那么很快就会泄露。是的，理论上100000年后，完全稀释了。但是之前呢？海底会出现什么谁知道？1000年的核辐射会把海底动物，比如鲸鱼，巨型鱿鱼核辐射成什么样谁能预测？如果有一天突然出现一个8000米高的海绵宝宝。。。还是挺恐怖的。。。第二个如果埋在海底，看清楚了，不是海里。说真的更扯淡，大洋板块的稳定性还不如大陆，虽然我不了解，但是估计没有个1000年也就全泄露了。所以海里真的是最扯淡的想法，还不如像美国一样没事干去芬兰啊，非洲啊找个地方埋了算了，泄露了也跟自己没有太大的关系，赔钱呗，钱不够印呗。最后在这里科普一个事情核废料的影响，潜移默化，非常慢但是极其不可控。举个例子，加拿大安大略省的葡萄，我的老板无聊测试了下放射性物质，不说别的，氚已经远远高于800TU，饮用水其实超过100TU就要报警了。。。绝对是不能喝的。可惜全世界的食品安全都是不测放射性物质的。。。所以没有人知道。而且也不知道究竟是那个核电站或者核废料泄露了。但是全省现在的葡萄都遭殃了。第二个就是日本问题，现在所有打算生孩子还没有的人去日本玩，都是拿自己孩子的生命开玩笑。我就像问一句，你们就那么想要一个转基因的孩子？？？所以，我真的想说，一点点莫名其妙的泄露，都是整个省级别的污染，别再说什么核废料处理不重要什么的了。真的不要那未来去开玩笑，你跟上帝玩，玩不起。———————————————————————————————————————————有什么疑问我随时解答。。。顶不顶随便吧———————————————————————————————————————————以下是对评论中的大众问题和我极度感兴趣的问题做些回答。首先转基因和基因突变。我想大家其实没有弄懂我的一些调侃语气，怪我怪我。我可是给转基因食物竖旗的人啊。。。。。。转基因终归会成为人类食物大趋势的。。。。。。无意去黑转基因，只是在形容孩子的时候，我只是偷换了一个感念，如果没有记错，转基因的确算基因突变的上意词吧，所以只是用了一个上意词来形容这个事情。其次是 下面问到的酒的问题酒就真的很好玩了。。。加拿大的冰酒，尤其是安大略省产的，我不多说了，葡萄都那样了酒能好到那里去。我只是在此说一下，我的老板显得无聊就用isotopic测过调和whisky的年龄，因为单麦芽，红酒，这些年龄都还能理解。他认为调和whisky的年龄应该有问题，因为调和whisky凭什么保证年龄是对的。结果非常有意思，什么芝华士12和18，年龄一样。红方黑方年龄一样。杰克丹尼尼玛就木有可测年龄。我老板那边只要上年的都是可测的。最后是半衰期的问题这边不是百度。。。你们想知道那些核废料的半衰期百度下吧，至于有什么比半衰期更多的问题可以提出来———————————————————————————————————————————12月8日更新。。。。。。这回是为了日本旅游问题。。。我可能跳过了一步没写所以大家没有理解。记得前一段时间知乎在讨论weed。。。中文叫什么来着。。。飞行员叶子？这么说吧，那篇讨论中最让我觉得中肯的一个评价就是weed的不可控性，没有任何数据证明每个人都会上瘾，比如说我。。。一点事情都没有。但是，我认识有上瘾的，有花100万去戒的。这还不是冰毒可卡因海洛因，只是weed。日本的事情一样，感谢下面的 问我是否可以提供数据。确实不提供数据不够science。。。可是我是地质学家啊，地质，对吧，你们不是说地质不算science因为木有实验么。。。哈哈哈核辐射也是这样的，或许有些人就是没事，有些人哪怕轻微辐射也会影响减数分裂。。。所以我的意思或许过于强硬了，但是我还是希望大家不要太轻视一些事情，毕竟谁也不能保证自己就没有事。而传宗接代这种事情真的赌不起，输不起。
问题很大，核废料的处理是一个系统的工程，处理难度很大。做个简单的解释吧
核废料不同于核原料。由于裂变反应和中子俘获效应产生了数十种放射性元素，其中部分放射性活度非常高危害巨大。所以呢怎么稀释？今天稀释了明儿就不稀释了吗？一般来说只有极低放射性的废料才会有稀释。核废料一般按照放射性的强弱分为高中低三种，中、低都可以处理，高至今还是难题，只能地下深埋。
1，高放废料衰变到无害水平，需要数百年甚至几十万年，........等没毒了，反正你我也等不到我就不说了。当然核电站中辐照产生的乏燃料在取出之后还会弄一个钚，铀还原萃取的流程（PUREX），此流程之后剩下的就是高放废料了，这里有两种，高放废液和高放废物。废液经过固化（玻璃固化）然后埋在数百米深的地下盐矿中，等儿孙孙孙孙孙们来给我们擦屁股！好无奈有木有。除此之外还有个分离-嬗变处理方法，就是把毒性最强，半衰期最长的次锕系元素Np、Am、Cm和裂变产物I129、Tc99给分离出来，于是呢剩下的就变成中低放废液了，同时提取出来的这些锕系元素和裂变产物嬗变成短寿命核素，有效减少高放废液，安全的成本。目前这里数国内清华的TRPO和法国的的DIAMEX流程最有前景....废物没有处置办法，只有深埋做“最终处置”。
2，中、低放废物就好办多了，弄个水池扔进去冷却，因为衰变周期短所以一段时间后放射性就不强了。剩下的废物就该排放的排放，该稀释的稀释.........就这样，木有了
关于放射性物质的毒性以及核废料的放射性前面以及有很多答案解释过了，我来说下为什么核废料不能随便丢进海底。我们所踩的地球，看上去很坚固，实际上是一直在活动的（这是常识了），大部分时候活动很缓慢，往往都是几百万年尺度下的运动，偶尔会活动很剧烈（比如地震）。陆地和海底相比，洋壳要薄的多，因此活动要相对频繁剧烈一些。也就是说，洋壳是一个比较不稳定的系统，再加上深海钻探的技术难度，无论怎么看把核废料埋到海底都是费力不讨好的事情。那么我们不埋进去，直接用水泥封住然后沉到海底呢？也不安全，因为无法有效预测泄漏。海底的情况太复杂，无法通过模型来预测密封性，如果泄漏了，放射性废物污染过的水就会随着洋流到达全世界，甚至参与到全球水循环。即使海洋把高放射性污染物稀释到了一个很低的水平，天天使用放射性物质污染的水也难保不会出问题，而且，有可能太平洋中部泄漏的放射性物质最终导致大西洋沿岸居民受灾，因为洋流和水循环是全球性的。当然，生物富集也会助长放射性物质的传播。放射性物质的有害性并非简单以浓度区分，强度和接触时间也有关系。题主把地球系统和放射性物质想的太简单了。
邀请，鄙人虽然是核工程专业，但现在仅仅是本科大二，知识水平有限，前面又有专业人士详尽解答，就不在用专业的知识给予解释，在此，我从以下两个比较通俗易解的几个方面做出说明，不妥之处还望海涵！1、请记住题主说的是【核废料】而非【核原料】，二者本质的区别是，一个是在核反应前的物质，一个是和反应后的物质，大家都知道，核反应是链式反应，一旦进行就不会停止，只能在核反应堆进行人为控制。而反应堆也会在一定的时间停堆进行废料的处理，请注意，这时候废料是仍然进行着链式反应的，只不过比较微弱，但核废料中放射性核素仍然可以通过衰变放出能量，当放射性核素含量较高时，释放的热能会导致核废料的温度不断上升，甚至使溶液自行沸腾，固体自行熔融。核废料按物理状态可分为固体、液体和气体3种；按比活度又可分为高水平（ 高放 ）、中水平（中放）和低水平（低放）3种，核废料的最终处置是指不再需要人工管理，不考虑再回取的可能。因此，为防止核废料对环境和人类造成危害，必须将其与生物圈有效地隔离，而最终处置的主要对象是高放核废料，这就得分外小心。2、（IAEA）对于核废料的处理和处置有严格的规定，虽然各国处理方式不尽相同，但在科学界和工业界、政府等也都遵循着相关标准，不会随便操作。人类从上个世纪50年代起就开始了相关研究，曾有人提出用火箭把高放废料送到宇宙空间、有人提出了冰盖处置的设想、还有科学家提出将核废料抛入深海沟等方法，但这些方法不是费用太高，就是在技术上无法实现，再不然就是存在诸多不确定性因素无法确保绝对安全，而这恰恰是高放废料处理的基本要求。经过多年的试验与研究，目前世界上公认的最安全可行的方法就是深地质处置方法，即将高放废料保存在地下深处的特殊仓库中永久保存。所以题主所说的方法早就有人提出来，但存在诸多问题不能被大家普遍接受。第一次这么正式的回答问题，很多还是百度的，所以答的不好还望海涵，大二学生一枚低调路过而已。。。
福岛排出的是含有放射性物质的水，正常情况下，一回路水只含有微量裂变产物和微量活化后的腐蚀产物，放射性远远低于一根乏燃料棒，不能相互比较。可以把核电厂核裂变的过程理解为解开恶魔的封印，恶魔被封印前，危害很小，但封印解除后，你再怎么稀释，他还是有很高的放射性。反应堆产出的核废料几乎是没有办法处理的，那些核素寿命不同，有的几十年就能衰变完，比如Co60，有的却要衰变上亿年，比如Pu239，这是恐龙出现到人类出现的间隔，而Th233的半衰期已经超过了宇宙的历史。我知道可以用中子轰击核废料的原子核，使其变成其他种类的，放射性低一些的元素，这就是楼上讲的，也是唯一谈得上解决问题而不是回避问题的解决方案，可这个方法你知道有多扯淡吗？用这个方法也可以量产黄金，只要给我处理核废料的中子产生器，再给我一堆铅块，我就可以点石成金，呵呵。这个过程在物理上叫做嬗变，目前还处在科研领域，这事不像建个核电厂能拿到钱，也极难出成果，几年也发不出一篇SCI，在这个领域，也看不到突破瓶颈的希望。就这样把问题留给了我们的子孙后代，可万一他们解决不了呢？沧海变桑田，有谁能保证核废料储存的地点不出事？现在领导们想的，无非是反正在任期间也不会出事，不如利用核电多挣钱，何必为了未来的问题而苦恼？真是在利益的驱动下，便没有了畏惧，直到福岛事件给了大多数人狠狠地一击。诸位也看到了，国内的核电正在蓬勃的发展，用的还是从美国进口的AP1000反应堆，可笑的是，美国人自己却不用，为什么呢？因为美国人70年代后就没有新建核电厂了……法国是核电大国，你知道他们把废料埋哪里吗？呵呵，埋在与德国接壤的边境，这真是护国利剑啊！这些话，多是危言耸听，但我真的想让你们知道，核废料问题在可见的几十年，是不会得到解决的，百年之后呢？我也不知道，我只希望最坏的预计不会发生。
其实吧，换个角度说，可以扔到大海里面的～你可以去查查历史资料，其实有好多艘核潜艇，好多个核弹头，好多个核废料桶确确实实是因为各种原因被扔掉了大海深处，有的有意，有的无意，有的压根就是蓄意～谁让大海这么大呢？你看日本福岛核事故时候不就是脸不红心不跳的默默的就排到大海里面去了呢？别人是远海，它近海就敢排的～就是不知道这么干哪一天会不会造成什么严重后果～核废料难处理主要因为它有放射性，还有就是一般组成成分太过复杂～放射性意味着对人体会造成伤害，所以必须采取严格的保护措施。组成成分复杂，意味着分离处理难大～短寿期的核素放置半个月基本就没有放射性了，长寿命的例如铯，钴之类的到你孙孙子了还在，放射性又强～放射性强的又会放热～妹啊，你说难不难处理？
英国早期的做法就是排进英吉利海峡.........但现在核废料的量和人们对环境的重视程度都不允许这么干了。高票答案已经说得很好了，核废料中除了铀之外，还包括了大量放射性或毒性远超过铀的元素，比如铯。现有的处理流程或者是玻璃化以后在地质稳定的地区存储，或者提取部分有用的元素（如钚）之后再地质处置。顺便说一句，美国人是直接玻璃化因为他们不缺钚。
这个问题的人气怎么一下子变成这么旺？之前我网上搜集过一些资料，有粗浅的认识，但是不懂的的地方更多，毕竟都是理论上的东西，也不是从事这个行业。其他人对这个问题的回答有很多有价值的地方，但不是很严谨，因为这个问题对每个国家都是个悬而未决的难题，不可能一下子说的清楚。若想真了解的这方面的知识，我给题主提供一个链接：，这个PPT介绍的比较详细，图文并茂，好好看吧。还有一个叫，里面有核电站后处理的新闻，介绍的也比较具体，有兴趣的话可以到里面找找。不想找的的话，可私信我，我给你传一些后处理相关资料（网上找的）。
凡事不能想当然。核废料这东西随便一埋或者丢海里谁能保证安全的呢？万一发生个地震，海底还有暗流什么，谁知道会不会被冲到浅海区。还有恐怖份子也天天盯着呢。 我不清楚核废料是否都易溶于水，如果泄露时成团状的被鱼或者其它生物带到人多的地方后果可想而知。
相比于技术上的难度，更难的消除人们谈核色变的恐慌
稀释干净，你说得好轻松……首先那些核原料经过裂变就已经不是原来的了，你说恢复到原来的浓度是指的裂变前的物质浓度，裂变后是另一种元素了，是人为增加，所以不平衡，而且这些元素原来也不存在于海底，要埋也要埋在地下，而这也是现行的做法
核电站里的核废料（乏燃料）大致分为高放中放低放，由放射性的不同来决定。 由所在部位来分（以压水堆为例），有燃料棒，有压力容器，有蒸汽发生器，有管道。整个反应堆以及一回路都有大量放射性，而其中的物质有固体有气体有液体。有些可回收利用，有些必须后处理后深埋。 处理对象很多。需要相对应不同的化工技术，主要由于核很敏感。很多相关的操作都需要尽全力保证百分百安全，于是核废料自然处理比较困难了至于你所说的埋在大洋底，举个例子，如果想处理一座退役的核反应堆，想置于大洋底部，首当其冲会碰到如下问题，你用什么装这个反应堆？怎么保证它在海底一直耐压且不会被腐蚀？用什么把它放下去？反应堆中的放射性气体也封存起来扔下去么？简单分析就有这些问题了，更何况上世纪国际上就有条约禁止向海洋倾倒核废料了。。。具体详见伦敦公约
乏燃料中的放射性主要来源不是铀，而是核燃料被辐照后生成的锕系次锕系核素... 对于铀，衰变放出的是α射线，防护起来相对容易；而乏燃料中还有比较难防护的βγ射线。而且这些东西除了放射性，还有化学毒性，没记错的话还有衰变热，搞起来很麻烦的...大四狗没好好听课，不过应该不会有比较明显的错误吧...
核废料是高浓度的，由于人工富集，它们产生的辐射强度远远高于天然的。这些废料的半衰期有的是数千年，意味着它们将超长期地造成辐射污染，并产生次级辐射污染。
把污染问题诉诸于稀释是我见过的最蠢的想法，欧洲最初发展工业的时候，美国最初大搞汽车的时候，人们惊喜地享受科技进步带来的化学成果时，大家都是这么想的，“我们人类排这么点污物，还怕对这么大的地球造成什么影响吗？”结果大家都能看到，搜一下“二十世纪十大环境公害”就行，据说现在还有人搞出了“新十大环境公害”，可见这个问题根本就无法诉诸于自然稀释。《沉默的春天》都成真了，何况是比化学农药危险得多的核废料，至于其危害性高分答案也说过了。