【專欄】消除地下含鈾的新法

這次到西雅圖作智識充電時，意外發現，這也許對台灣核電廠附近，清理受污染地區有所助益，所以特為介紹。 

美國發展核武已經50幾年，許多核電廠放置廢料的地方，其地下水或土壤多少都會受到污染，地下會含有鈾物質。美國能源部發現愛達荷州（Idaho），內華達州（Nevada），南卡羅納州（South Carolina），田納西州（Tennessee） 和華盛頓州（Washington）等幾州，過去發展核武和核電，這些地方的地下水都已受到鈾污染，尤其華盛頓州中南部，在哥倫比亞河中游地區的漢福德區（Hanford Site）附近最為嚴重。所以，委託在西雅圖的華盛頓大學環工研究人員，作清理的專門研究。

根據哈特福德淸理單位統計，雖然該地自1980年代已終止鈽的生產，但該地有5個工廠，就使用過11萬噸燃料棒，生產過2000萬片鈾金屬㦓料棒，供給9家核電廠使用。這些地區，它們估計釋出約5600萬加侖的放射性廢料，存入地下槽庫，和4500億加侖的液體，進入堆置廢料處。

這些儲存所在或除役的核武工廠，鈾性物質已侵入地下而污染了地下水。美國環保署的飲水規定標準，是每公升30微克（30μg/L）。天然鈾沒有多大危害，但人造的就很可怕了。

鈾可經呼吸道、消化道、皮膚、傷口及眼結膜進入人體。鈾及其化合物對有機體的作用，表現為化學損害和輻射損害。經各種途徑攝入的天然U6+化合物，不論是急性中毒還是慢性中毒，都主要表現為對腎臟的化學損害。鈾中毒後可導致一系列生物化學變化，出現尿蛋白，尿過氧化氫酶升高，尿氨基酸氮與肌酐比值升高，鹼性磷酸酶升高，非蛋白氮增加，酸中毒；鈾中毒時，肝細胞可出現變性壞死，並伴有不同程度肝功能變化；鈾引起的骨髓損傷和外周血象變化。
鈾中毒早期，骨髓細胞明顯增生，尤其是粒細胞和巨核細胞增生更為明顯，出現核左移。急性鈾中毒後，開始白細胞升高，隨後波動下降，中性粒細胞和酸性粒細胞分類升高，紅細胞和血紅蛋白下降；吸入難溶性鈾化合物後，鈾主要對肺和肺門淋巴結造成輻射損傷。

「鈾雖是低度輻射物質，但其低度的游離輻射對癌症性危害」，同時它對腎臟有毒，所以，它不僅有傳統化學性危害，而且有低度輻射危害。研究專家梅塔（Mehta ）的新法是對已滲透於水中的鈾，使它固定化。他使用磷和鈣來中和鈾，使它們結合。 

從他結合磷和鈣固定鈾的實驗中，他提出三種固定方式如下：
1. 預制鈣磷（Ca-PO4）固体控制到PH7.5時，成吸附在鈣磷（Ca-PO4）固体。
2. 鈣磷（Ca-PO4）固体，加上溶解（鈣Ca2-磷PO4）控制到PH4.6時，成為鈣鈾雲母；若PH7.5時，會成吸附在鈣磷（Ca-PO4）固体。
3. 溶解（鈣Ca2-磷PO4）控制到PH4.6時，會成鈣鈾雲母；若PH7.5時，則成鈾結合在鈣磷（Ca-PO4）固体。

梅塔指出：如果水中已含有鈣的話，加磷就會形成鈣鈾雲母（Autunite)。同時他發現水中含鈣時，直接加入磷進去，效果會更好。但如果含鈣物質更高的話，在下游加磷，成效較好。

鈣鈾雲母（Autunite)是一種黃綠色帶有螢光的礦物，主要成分是磷酸鈾醯鈣的水合物（Ca(UO2)2(PO4)2·10–12H2O），其莫氏硬度為2到2.5，屬正交晶系，常以扁平的方形晶體出現。有放射性，鈾含量為48.27%。該礦物應儲存在密封容器中以防止風化作用。博物館裡會給礦物塗漆以防失水。鈣鈾雲母於1852年於法國歐坦（Autun）發現，並因此得名。美國的斯波坎山附近也有此礦，並是U3O8的來源之一。
同理，在污水處理廠，也可以用此法處理污水，不只限於修復污染的地下水而已！

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