“日利用重离子加速器找到放射性废弃物解决新做法”

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日本理化研究所日前宣布，该研究小组使用重离子加速器提取了放射性废弃物的主要成分铯137和锶90的不稳定的核束，获得了世界上首次核裂变反应的数据。 解决核电站等产生的放射性废弃物是世界性的难题。 为了处理放射性废弃物的问题，开发将长寿的放射性核素有效地转换为稳定核素或短寿核素，减弱放射性的方法，得到核反应数据是开发这种新方法的基础。

长寿放射性核素大致分为铀燃料中子俘获过程中生成的小型锕系元素和铀裂变生成的裂变产物两大类。 小型锕系元素是利用快中子增殖反应堆和加速器驱动型反应堆得到的，经过长时间的研究，可以积累大量基础系统的反应数据。 裂变产物的核转化相关数据极少，比较有效的放射性弱化技术开发较晚。

研究小组发现，铯137 (半衰期30.1年)和锶90 (半衰期28.8年)的热中子俘获反应不易发生核转换。 他们通过利用重离子加速器，用铯137和锶90的射线束照射质子和氚核靶的逆反应法获取了相关数据。

实验结果表明，铯137和锶90的射线束照射质子和氚核发生散射反应的概率为，铯137约为热中子捕获反应的4倍，锶90约为100倍。 氚与质子相比，发生核裂变反应的概率约为质子的2倍，也有减轻电子束核素的能力。 这意味着在裂解反应法中不仅使用质子，使用重阳子束也是有效的。 研究小组进一步发现，反应后的原子核成为稳定核或半衰期在1年以下的短寿命核的概率为:铯137为89%，锶90为96%。

这项研究成果有望大幅降低高放射性核废料的危害，使之成为有用的资源。 该研究成果将于3月1日刊登在《物理学速报b》杂志上。