与高放核废物地质处置相关的能动构造研究

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1、与高放核废物地质处置相关的能动构造研究　　摘要：高放核废物采用深地质处置的方法被称为“throwawaycycle”（丢弃循环）。这种剧毒的放射性物质要经历20个半衰期的时间才能变为无害的，因此地质处置库的选择首先要把地震地质稳定性放在首位，其中关键的厂址相关参数（site-relatedparameters）称之谓地表断层作用（surfacefaulting），即断层的能动性评价（assessmentofcapabilityforsurfacefaulting）。本文对能动构造研究的主要内容提出了新的认识，相关结论已被我国核安全规范（HAF010）所接受。　　关键

2、词：高放核废物；地质处置；地震能动构造；地表断层作用　　中图分类号：X771文献标识码：A　　一、问题的提出　　核技术首先用之于军事目的，这是众所周知的历史事实。民用或商用核工业相对要滞后很多。1946年，美国国会通过了《原子能法案》，并规定要设立原子能委员会以发展和平利用原子能的计划，同时建立了国会原子能联合委员会以监督原子能委员会的活动。但原子能委员会对军事目的给予了优先权，对发展商用核反应堆只提供了象征性的经费。二十世纪50年代初，美国艾森豪威尔政府禁止了私营事业机构进入核领域。至60年代美国核电工业一蜂而上，70年代则迅速迭入低谷。尽管如此，由于未能预计到核

3、废料问题也并不感到存在任何技术上的障碍，低辐射废料直接填埋于浅沟或者放在无人居住地带隔离起来。高辐射的废料（约7000万加仑的高辐射军用废料）堆放在华盛顿、南卡莱罗纳及爱德华州的政府工厂中；有6900万立方英尺的低辐射商用及军用废料存在于华盛顿、南卡莱罗纳及肯塔基州的浅沟中；1.4亿吨的铀尾矿堆积成山，遍及南部；约7000吨商用反应堆产生的废燃料存在反应堆所在地的冷水池或“游泳池”中的支架上。核废物的处置及对人类生存环境的影响，成了一个“挥之不去”的问题和“烫手的山芋”。　　美国在WestValley，Sheffield，MaxeyFlats，OakRidge，Sa

4、vannahRiver，Barnwell，Hanford，IdahoFalls，Beatty，LosAlamos及NevadaTestSite有核废物的贮存或处置场地，但高放废物只存放于WestValley。1984年12月20日，美国能源部曾就高放废物处置库有关的9个场址公布了环境评价（EA）草案，其中5个被提名进行特别鉴定的场址。再经国家科学放射性废物管理委员会审查后，由总统正式提名3个场址，能源部在这3个场址上各建造2个直径7m的勘探竖井，深度300～1200米。原计划1991年由能源部在3个场址对比的基础上向总统推荐一个场址，以开发为第一个高放废物深层处置库

5、（规划该库可贮存7万吨核废物，造价达200亿美元，原预计1998年投入使用）。同时能源部还对第二个深层处置库进行了选址和研究工作。内华达州尤卡山成为唯一被推荐的场址。但内华达州于2001年12月对联邦政府提出了起诉，反对把尤卡山建成核废料贮存所。内华达州同时还设法阻止对尤卡山的供水，拉斯维加斯市通过法律禁止运输核废料把核废料运往尤卡山的命令，他们就会带头在州的边界上组成一道人墙，阻止火车和卡车入境，并逮捕负责运输的人。尤卡山最终高放废物贮存所在美国成了一件政治上的大事，布什在2002年正式批准了该项工程，2004年在总统大选时成为克里攻击布什并争夺选民的焦点议题。2

6、013年尤卡山工程再告停止。　　美国公众反对建立核废料处理场，这是对建立永久性核废料处理的一个困难问题。很多人不希望高或低辐射废料经过他们的居住地，更反对储存在他们的后院，有9个州禁止在他们的州界内掩埋核废料，还有4个州宣布在核废料处理技术成熟之前，推迟新的反应堆建造。所以，尽管在70年代美国原子能委员会（AEC）及后来的核管理委员会（NRC）颁布了一些核废物处理方面管理规定和原则性的要求，但在核废物处置库的选择方面久议不决或决而不断，直至2002年才确定尤卡山为最终处置库所在地。关于处置库的选址特别是在地震及活动构造方面引用了核电站选址的相关规定，如美国国家标准A

7、NSI/ANS-2.19《独立乏燃料储存设施（水池型）场址选择与设计――确定场址相关参数导则》，美国核管会管理导则RG3.44《独立乏燃料储存设施（ISFSI）安全分析报告的标准格式和内容（水池型）》，NRCRG3.26《核燃料后处理厂安全分析报告的标准格式和内容》中都相继要求，要详细描述厂址8公里范围内、长度大于300米的能动断层（Capablefault），要确定与能动断层相关的地震以及震中与能动断层的关系。　　美国的以上法规为国际原子能机构颁布的一系列安全标准奠定了基础，同时也为各国核废物处置提供了政策上的参考依据。IAEA在80年代特别颁布了一系列核安全