世界高放废物地质处置库选址研究概况及国内进展.pdf

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1、第,卷第#期地学前缘（中国地质大学，北京）D9EF,G9F##""!年-月./012345674680971560:（;257/<75=60:51>9?@69:456746:，A65B57C）(H0F#""!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!世界高放废物地质处置库选址研究概况及国内进展郭永海，王驹，金远新（核工业北京地质研究院，北京!"""#$）摘要：高放废物是核能事业发展的必然产物。它的安全处置是核能事业持续发展的前提，已受到世界各国的高度重视。文中阐述了高放废物深地质处置的一般概念。同时

2、重点介绍了世界上一些国家处置库选址研究的主要内容和研究进展，例如，美国把处置库建造过程分为场地推荐、场地的特征评价、处置库场地的选择和批准、领取场地执照和处置库建造设计的审批、处置库的建造%个阶段；德国的选址研究工作包括地电和地热研究，重力、地震、地球化学、水文地质、同位素地球化学及微生物研究等；瑞典在花岗岩中建成了地下实验室，并制定了实验室的总体研究目标等等。另外也介绍了中国在甘肃省北山进行的高放废物地质处置库选址工作的情况，研究表明北山地区为一地壳稳定区，也是地下水贫水区且地下水流速缓慢，有利于处置库的建造，进一步的地面地质、水文地质勘察工作及钻探工程工作正在进行中。伴随着

3、这些工作的完成，中国将大大缩短在高放废物地质处置研究方面与发达国家的距离。关键词：高放废物；处置库；深地质处置中图分类号：&’’!文献标识码：(文章编号：!""%#)#（!#""!）"#")#’"*在核燃料循环的过程中，包括铀矿勘探、采矿、圈闭起来，以防止或减缓放射性物质向生物圈迁移。矿石提炼浓缩，每一环节都有核废物产生，但对高放一般选择地壳稳定性好、含水性差、远离人类活动区废物而言，它主要来自化工后处理厂处理后的核废的地区作为处置场址，由地表打竖井至深部（一般在物以及核电站的乏燃料。高放废物是一种特殊的污地表%""+以下），而后由竖井底部开凿水平坑道，染物，其毒性大、寿命长，

4、如果处置不当，将严重危及再在水平坑道中打竖井或支坑道，作为废物的存放人类的生命和健康，制约核能事业的发展，所以高放场所，地下处置库便是由这些坑道、竖井构成的工程废物的处置已受到有核国家的高度重视。世界各国设施。对高放废物处置曾提出多种方案。如太空处置、海高放废物地质处置一般采用“多屏障系统”的设洋处置、海岛处置、冰层处置及地质处置等等。多年计。即设置一系列天然和人工屏障于废物本身和生来，通过各种方案的分析和对比，最终许多发达国家物圈之间，以增强处置的可靠性和安全性。这些屏对地质处置的安全性和现实性达成共识，并在地质障包括：废物包装（废物、固化材料、废物罐和可能的处置研究中做了大

5、量的工作。外包装）、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）。!何为高放废物地质处置？在这样的体系中，地质介质起着双重作用。既保护源项，也保护生物圈。具体地说，它保护人工屏!"!地质处置的基本概念障不使人类闯入，免受风化作用；在相当长的地质时地质处置的目的是采用一整套设施将高放废物期内工程屏障提供稳定的物理和化学环境；通过一系列物理化学作用，如吸附作用、生物作用、稀释作用等，限制放射性核素向生物圈迁移［!］。收稿日期：#""!")#%基金项目：国防科工委资助项目“高放废物处置前期工程研究”圈闭系统中的三重屏障之间具有相互加强的作作者简介：郭永海（!

6、$%’—），男，研究员级高级工程师，水文地用，其中天然屏障对长期圈闭起至关重要的作用。质学专业，主要从事放射性废物处置研究。1,-郭永海王驹金远新/地学前缘（L3:;9D@=8?@8M:>?;=8:0）,**"，-（"）下面对天然屏障和人工屏障的特点和功能作一较详"*+"*%$’)"*+"*./0；玄武岩分别为#$,&和"$*()细的阐述。"*+""#$*)"*+""./0；凝灰岩分别为*$12&和2$")!!"天然屏障"*+""-$2)"*+""./0。岩石的力学性质决定了处置高放废物地表处置所以被否决，原因在于目前库的稳定性，其力学参数应有利于处置库的施工建地表能建造的建筑

7、物，其服役年限都远远小于长寿造及安全运行。岩石的热学性能主要由热导率表命放射性核素的半衰期。而在深部地质介质中建造示。高放废物核素的衰变要产生辐射热，据理论计的处置库能够保证放射性核素的长期圈闭，并且能算，高放废物在处置库中放置23以后，近场温度可够适宜于高放废物长期圈闭的地质介质在地壳中的高达2**4，由于热应力的作用能使围岩产生破裂分布十分广泛。而降低处置库系统的稳定性，因此要求围岩具有一深部地质介质之所以具备长期圈闭的功能，原定的导热能力。因之一是这种介质本身就构成了阻止核素迁移的天表