浅析核废物深地质处置涉及的主要问题

《浅析核废物深地质处置涉及的主要问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浅析核废物深地质处置涉及的主要问题引言伴随着核工业的生产研究以及核技术应用的普及和扩大，全世界每年产生的核废物或称放射性废物正逐步增加。按放射性水平分类核废物可划分为低放废物中放废物和高放废物。目前已有较成熟的技术对低中放废物进行最终安全处置，而对于高放废物由于其含有毒性极大半衰期很长的放射性核素对其安全处置是一个世界性难题。高放废物的最终处置是发展核电与核工业急需解决的问题，近40年来，经过国内外多方面研究公认的是基于“多重屏障原理”的深地质处置方法。即设置一系列天然和人工屏障于废物本身和生物圈之间，以增强处置的可靠性和安全性。这些屏障包括：废物包装(废物,固化材料,废物罐和可能的外包装

2、),工程屏障(处置库工程建筑物和回填材料)和天然屏障(主要指地质介质本身)。高放废物的深地质处置实际上是将高放废物固化体放入地下一定深度（200～1500m）的空洞中，固化体周围充填人工屏障（固化体包装容器与缓冲回填材料）,利用人工屏障与天然屏障（天然地质介质）阻滞放射性核素迁移，达到不危害生物圈的目的。安全处置高放废物战略重视保证核能工业可持续发展，保护人民健康，保护环境。它不仅提出了许多挑战性的科学和技术课，而且在一个更高的层面上对国家核能核废物国防和环境保护事业中大型科学研究的总体规划和组织实施经费保障及工程建设等提出了立法和政策方面的要求。在利用深部岩石洞室作为永久储存库方面，虽然

3、科学家为之奋斗了几十年，迄今未获圆满解决。因为放射性核废物的地质处置是一个关系到国计民生多学科交叉的综合性问题，是一个涉及放射性化学、原子物理、水文地质学、水文地球化学、构造地质学、土木工程学多学科的复杂的系统工程。该交叉学科衍生出了诸多问题，下面简要介绍一下几个主要难题。处置库选址核废物最终处置场的选址设计论证施工和运行不能一蹴而就必须经过一个多阶段的反复探索和提高的过程。选址工作的基本目标是选择一个适合于进行高放废物处置的场址，并证明该场址能够在预期的时间范围内确保放射性核素与周围环境之间的隔离。使放射性核素对人类环境影响保持在立法机关规定的可接受的水平以下。　　一般的说，选址工作可分

4、为4个阶段进行：(1)方案设计与规划阶段；(2)区域调查阶段；　　(3)场址性能评价阶段；(4)场址确认阶段。从某一阶段向下一阶段的过渡没有明显的界限，因为选址活动有许多工作相互重叠。此外，在每个阶段的工作中，均应考虑下一步更深入的工作。一般说来，随着整个选址工作的不断深入，资料的数量和精度都会不断的增加和提高，从而不断接近选择合适场址的总体目标。方案设计与规划阶段根据本国具体地质条件提出母岩类型(花岗岩黏土/页岩岩盐等)以及相应于不同母岩类型处置场的数学模型和基本设计参数(如最高限定温度和工程屏障的主要设计参数)，提出预选场址选址。方案设计与规划阶段的目标是确定选址工作进程的整体规划，并

5、利用现有资料，确定出可供区域调查的候选岩石类型和可能的场址区。该阶段工作的另一部分内容是明确对处置设施所在场址的前景有影响的各种因素，这些因素应该从长期安全性、技术可行性、社会、政治和环境等方面加以确定。　　区域调查阶段的目标是在综合考虑前一阶段确定的选址因素基础上，圈定出可作为处置场址的地区。场址性能评价阶段对各预选场址进行各学科综合现场试验研究(主要是岩矿和构造地质水文地质地球物理和地球化学勘探及岩石力学)，排除不适合场址。根据科学结论和公众意愿选择最终场址。在环境对处置库的影响中要特别注重选址及其论证工作。场址特征评价阶段的目标是对某一个或若干个潜在场址进行研究和调查，从不同角度，特

6、别是从安全角度证明这些场址能否被接受。该阶段应取得场址初步设计所需的信息。　　场址特征评价阶段要求掌握具体的场址资料，以确定处置场中与处置设施具体位置有关的场址特征和参数变化范围。这就需要进行场址勘查和调查，以便获得场址的实际地质、水文地质及环境条件等资料，其他与场址特征评价有关的资料，如运输线路、人口统计及社会学的某些问题，也应一并收集。该阶段的最终成果是圈定一个或若干个优选场址，以供进一步研究。因此，应就工作的全过程提交报告并附上所有资料(包括初步安全评价在内的场地分析工作在内的所有文件)。场址确认阶段的任务是就优选的场址进行详细的场址调查，其目的是证实优选场址的可靠程度，提供详细设计

7、、安全分析、环境影响评价及申请许可证所必需的具体场址补充资料。　　此阶段还应按国家有关部门的规定进行环境评价。评价的内容可以十分广泛，其中包括拟建处置设施对公众健康、安全及环境的影响等等。也可以讨论如何避免或减少上述影响以及该处置设施产生的其他局部和区域性影响。显然选址工作是保障处置库长期安全性的一个极其重要的步骤。首先要选择合适的处置介质即围岩质地。其次要作好场址的各项论证工作，从区域调查—场址初选—场址详查—场址确定