為什麼我們不把核廢料射入太空? | Kurzgesagt

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和黑洞玩耍時會發生什麼事。許多觀眾建議我們探討一個聽起來挺合理的點子

把核廢料發射到外太空中。這個想法像那些看似是能輕鬆解決

核能一主要問題的概念之一,但其實這個點子

不僅糟糕,簡直一塌糊塗。你想的越久它變得越難搞

這是為什麼呢?

核廢料是什麼?

「核廢料」是個模糊的術語,其類別因

國家而異。但一般上核廢料有三個主要階層

其中百分之九十屬於低放射性廢料:在核設施中使用並遭

輕度污染具有短壽命放射性的

工具、手套或垃圾等。這些按普通方式丟棄在一般上是安全的

百分之七屬於中放射性廢料:這些材料長時間在反應爐堆芯附近

使它們具有危險的放射性。妥當的處理方式有二

要麽安全的掩埋,或是熔化了混入玻璃或混凝土儲存於地下深處

換句話說百分之九十七的核廢料和其他工業所生成的有毒副產物類似

不是很好但不可怕,我們仍能處理。剩下的百分之三是我們問題的開端

高放射性廢料是從反應爐堆芯中取出的非常濃縮的乏燃料

以往是鈾,現在則是由各種危險且往往具高放射性的元素構成

更糟的是,這些廢料非常熱並且極不容易處理。我們想射到外太空的是這些

總的來説,每年有大概四百四十座核反應堆產生約一萬一千噸的

高放射性廢料。自1954年起,我們已囤積了四十萬噸的危險核廢料

大多數國家沒在處理這個問題,而是等到未來再說

好極了,讓我們把它們送到太空去吧!根據科學家所說,宇宙非常大且沒人居住

所以看來把這團糟扔到那是個完美的策略。只是我們有幾個小問題

問題一:東西不便宜

雖然我們越來越能負擔得起航天技術了

但它仍舊很貴。光是把東西送到近地軌道平均每公斤就要四千美元左右

從這角度來看,開採、分離並製造一公斤的核燃料花費約一千六百美元

所以把核廢料送到外太空這點突然使核燃料

變得更加昂貴,並大大增加了它們的電力生產成本

要將一個核反應堆產生的核廢料射到太空每年至少要一億美元

單單要發射全四百四十座核反應堆的高放射性廢料

每年需花費四百四十億美元,這還未加上包裝、運輸以及安全措施的額外費用

好吧,假裝我們錢多不在乎。如今我們即使想把所有的核廢料

射到外太空也無能為力,因為我們的火箭根本不夠用

在2021年,我們見證了創紀錄的一百三十五次太空發射。如果我們把這些火箭的承載物

全部換成核廢料,並發射到最接近地表的近地軌道的話

我們發射了近八百噸的廢料

我們至少需要比現在多十四倍的火箭數量來負荷一年的廢料製造量

更別提清空那數十萬噸在臨時存儲的廢料了

我們會需要開創嶄新的有毒太空垃圾車企業來滿足

這龐大的需求量。這問題還會變的更糟呢!

問題二:太空好難

我們只做了發射到擁有大部分火箭和人造衛星的近地軌道的計算

在地球周遭亂丟上千桶乏核燃料對

太空垃圾管理和衛星防撞來說会是場惡夢。更糟的是,在這個高度

仍有小部分大氣造成細微的空氣阻力,所以我們的核廢料

可能在幾年內會因此從太空傾盆而下。專家會說這是個大問題

顯而易見的,我們必須把廢料發射到更遠的地方。要是我們想送到月球去的話

我們需要建造更多或更大的火箭。兩者皆

增加成本。區區一枚用於阿波羅計畫的土星五號在經通膨調整後每發射一次

要價十五億美元,並能將約四十三點五噸的廢料送往月球

換句話說我們每年需要發射大概兩百六十枚土星五號。當然了

拿月球當廢料火箭的靶子會弄得一團亂

我們還是不要瞄準任何東西比較好吧?宇宙這麼大,我們真的需要一個目標嗎?

你可能猜到了:盲目的發射廢料也是個糟糕的點子

軌道是環狀這點表示發射出去的東西傾向於回到原點

隨機往天空亂射總有一枚會回來。因此我們可能需要把核廢料

發射到太空深處,這也表示我們需要更大、更昂貴的火箭

這麼做並不代表我們就安全了。地球在遙遠的未來

可能會與這些星際匣子以漂亮的放射性塵埃流星雨形式撞見

好吧,那射到太陽去如何?

很諷刺的,我們其實很難打中太陽

雖然太陽的引力非常強,地球上所有事物是相對於太陽運動著的

包括了我們發射的火箭。這表示這些火箭需要

抵消掉所有圍繞太陽的軌道運動才能停止繞行並落入太陽中

因此,比起發射到太陽去,把廢料送到

太陽系以外還更容易些。但要做到任何一點都意味著

我們可能需要建造有史以來最大的火箭

嘖,沒一點可行

重點是這問題還會變的更糟啊

問題三:火箭故障

自從阿波羅計畫結束以後,火箭工程日新月異

火箭已變得相對安全,在幾十年前運用的有毒爆炸性致癌燃料

已多數被更穩定安全的、由液態氧和氫或煤油構成的

混合燃料取代。最新的設計甚至能自行著陸,以便重複使用

然而,我們在2021年裡的一百四十六次發射中失敗了十一次

這代表有許多載著高放射性廢料的火箭可能會在

發射台上爆炸,或最嚴重的:在高空中解體或以超高音速墜落

每一次失敗會至少相當於一起迷你的車諾比事件

但不是被混凝土板屏蔽著,而是散播在整個大氣之中

放射性分子能乘風飄揚到遙遠的地方

大部分的分子會墜入海中,但有的會在有人居住的地區著陸

它們能覆蓋農田並集中在我們的食物中,或滲入我們的供水系統

這不是件好事。試想如果大規模的核災難常規的發生,人們勢必不會太高興

結論與感想

核廢料很可怕。但對它的恐懼以及由此滋生如將它們丟到太空的

恐怖想法表明我們在理解風險方面有多糟糕。因為其實

絕大部分如鈾和氡的放射性元素是從煤炭中釋放出來的

每年燃燒上百萬噸煤所產生的灰燼廢物,其中含有約

三萬六千噸的放射性物質。雖然它們的放射性不如高放射性廢料

但它們在數量上更加龐大且受處理的方式相對輕率

小部分灰燼會被過濾器捕獲,但絕大多數要麼被排放回易泄漏的礦洞裡

要麼成堆暴露在風中,亦或是被倒入經常流入河流和湖泊的池塘內

住在離煤炭灰堆一點六公里內的地區會使你的罹癌風險

比可接受的限制高出兩千倍。煤炭灰還含有其他有毒化學物如重金屬

以及龐大的二氧化碳排放量。然而,雖然核能有缺陷

并且其目前的形式可能只是一種過渡技術,核電廠比煤礦更難被人們接受

核廢料以及缺乏處理它們的意願都是實際存在的問題,但並非不可逾越

我們有良好的處理方式,例如掩埋至地下深處,或是將部分

再加工成新的燃料等。但無論我們最後決定怎麼處理這個問題,我們希望有一點是明確的

把核廢料射到外太空是有史以來最糟糕的點子之一

研究這個瘋狂點子、進行所有重要的測試以及製作這個視頻

總共花費了我們約兩千個小時。這對YouTube視頻來說是非常瘋狂的

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