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核污水中包含63種放射性物質。除氚(因分子結構與水相似、利用通常方法難以去除)以外的62種放射性物質均可利用東芝研發的ALPS將其濃度降至可檢測出的濃度界限以下。該設備的專業名稱為「多核素去除裝置」。
福島第一核電站的「多核素去除設備」(ALPS)的內部設備(4月) |
ALPS包括A、B、C的3套設備,基本構造均相同。設備包括16座吸附塔,放入活性炭、樹脂和氧化鈦等7種吸附材料之後即可將放射性物質過濾。其原理類似于家用凈水器和工廠廢液處理裝置。
吸附材料等由東芝與在廢棄反應爐的處理方面具有先進經驗的美國Energy Solutions共同開發。為了提高吸附性能,還引入了預處理設備,即利用藥劑使妨礙吸附效果的物質等發生沉澱。
反復進行核污水處理後,吸附材料上的放射性物質將達到較高濃度。因此必須在4個月以內進行更換。廢棄吸附材料將被裝入聚乙烯容器內保存。這種容器在美國被用於低放射性廢棄物的最終處理。預計每年產生約800個聚乙烯容器。
目前,福島第一核電站的儲存罐內累積儲存的核污水總量已達到35萬噸。另外,由於地下水不斷流入,每天平均還將新增400噸。
如果僅利用3套ALPS設備進行處理,則無法跟上核污水增加的速度,累積的核污水將難以處理。東京電力公司將進一步增加處理裝置。此外,日本經濟產業省也 將投資150億日元,以開發新型ALPS。今後加在一起的處理能力最大可達日均2千噸。按計劃,到2014年度末(2015年3月底)之前將處理完所有的 核污水,但估計難度很大。
東京電力公司當初寄希望於ALPS投入運行,僅準備了在運行前足夠用的核污水儲存罐。當初計劃去年底啟動試運行,但日本原子能監管委員會指出,保存廢舊吸附材料的容器強度有所欠缺,由於進行再度檢查,試運行推遲到了今年3月。
除此以外,在試運行過程中,不僅裝置的一部分遭腐蝕而出現漏水,還發現了未被完全清除的5種放射性物質。因為ALPS無法正常運行,核污水處理變得如同走鋼絲般充滿風險,導致核污染水問題不斷。
東京電力公司計劃今後在維持3套設備試運行的同時,加緊改善處理方法。關於全面運行,將在獲得原子能監管委員會的認可後立即啟動。