地质处置

摘要： 【世界核新闻网站2021年12月7日报道】瑞典斯图斯维克公司(Studsvik)的研究表明,使用其研发的氧化工艺,能够在两年内完成挪威所有金属乏燃料的处理。此前有多项研究建议在最终地质处置之前对这些乏燃料进行化学处理。挪威能源技术研究所(IFE)拥有两座研究堆,即位于哈尔登(Halden)的核燃料和材料试验堆以及位于凯勒(Kjeller)的JEEP-II中子散射设施。

摘要： 高放废物的安全处置是核能可持续发展的前提,日益受到世界有核国家的高度重视。深地质处置是目前国际上普遍接受的高放废物最终处置方案,我国计划在21世纪中叶建成高放废物地质处置库。地下实验室是建设高放废物地质处置库工程必不可少的科学研究设施,开展地下实验室核素迁移现场实验是地质处置库工程的必经阶段。为有效推进我国高放废物地质处置核素迁移现场实验工作,系统调研了瑞士Grimsel Test Site地下实验室在核素迁移实验计划和研究工作方面的开展情况。在此基础上,结合我国高放废物地质处置需求和地下实验室工程研发,提出了我国高放废物地质处置地下实验室核素迁移现场实验研究建议。

摘要： 高放废物地质处置地下实验室建设项目是我国“十三五规划”的重点项目。文章介绍了我国首座高放废物地质处置地下实验室场址筛选的总体思路、筛选准则、候选场址特征、场址比选的定性和定量方法、比选过程和最终结果。我国首座地下实验室总体定位为第三代地下实验室,即特定场区型地下实验室。以此为指导,综合分析对比了甘肃北山、内蒙古、新疆三大预选区中9个预选场址(旧井西、新场、沙枣园、算井子、雅满苏、天湖东、阿奇山1号、塔木素、诺日公)的地质条件、未来自然变化、水文地质条件、人类活动、建造和工程条件、环境保护、土地利用、社会经济和人文条件等场址条件和特征,先筛选出新场、沙枣园、诺日公和雅满苏4个场址。在获得当地政府同意的基础上,经国家层面的专家评审会,最终确定甘肃北山新场为我国首座高放废物地质处置地下实验室场址。以新场场址为基础,完成了地下实验室的工程设计。2021年6月地下实验室正式开工建设。

摘要： 为了推进关于高放废物地质处置设施选址的讨论,在英国坎布里亚郡的科普兰决定成立两个社区合作伙伴,其中第一个合作伙伴关系已经成立,这一举动是在最初的科普兰工作组成立一年后做出的。第二家合作伙伴有望很快在相邻的南科普兰成立。科普兰自治区议会和放射性废物管理组织决定在科普兰建立两个社区伙伴关系,第一个社区伙伴在中部科普兰已经启动。除了科普兰自治区议会和放射性废物管理组织外,中部科普兰地质处置设施社区伙伴关系的初始成员还包括坎布里亚地方议会协会。招募程序已经启动,未来几个月将招募更多成员。

摘要： 2021年11月25日,斯柯达宣布捷克共和国乏燃料地质处置包的开发已经完成。处置包为一个耐腐蚀钢制成的密封容器,用于贮存VVER反应堆的高放射性乏燃料组件。捷克共和国有两座核电站——杜科瓦尼核电站和特梅林核电站,前者拥有4座VVER-440机组,后者有两座VVER-1000机组。两座核电站提供全国电力的三分之一。斯柯达表示,乏燃料包的概念将是将乏燃料组件放置在密封的不锈钢外壳内,然后再放置在两端密封的碳钢圆筒内。

摘要： 核素在地下水中的赋存形态对其迁移扩散能力有一定影响。为探究核素在黏土岩区域地下水中的赋存形态,以内蒙古阿拉善地区某黏土岩预选场址地下水为介质,采用PHREEQC软件并结合OECD/NEA发布的最新热力学数据库计算了核素铀、镅在地下水中的赋存形态,并分析了pH对核素赋存形态的影响。结果表明:内蒙古阿拉善地区地下水中铀主要以Ca_(2)UO_(2)(CO_(3))_(3)和CaUO_(2)(CO_(3))_(3)^(2-)形式存在,镅主要以Am(CO_(3))^(+)形式存在;pH会对核素赋存形态有重要影响,核素发生的络合反应类型会随着pH的变化而改变,进而生成不同的络合物。

摘要： 文章通过文献分析了国内外废物处置及气体迁移研究现状,重点对气体产生、气态放射性核素释放及处置库内气体迁移仿真研究进行了阐述.通过开展高放处置库内气体产生的机理和实验研究,从而得到处置库内产生气体的种类、速率等关键信息,通过数值模拟预测处置库内氡析出机制及其迁移行为,建立关键部位氡析出异常的处置库气体迁移行为预警理论模型框架,定性分析氡析出异常与处置坑屏蔽性能、坑内气压和关键气体浓度的相关性关系,建立处置库气体迁移行为预警模型研究,为地下实验室项目的顺利推进及高放废物的安全处置具有重要意义。

摘要： 随着核电的发展,核电站产生的乏燃料处理处置受到了大众的高度关注.通过对嬗变法、稀释法和隔离法等方法的综合对比,目前,高放废物深地质处置是国内外公认处理核废物的最佳办法.在处置库建造阶段,由于开挖使得围岩中应力重新分布,围岩发生扰动,岩体内部原生裂隙出现扩展、连通,产生新生的微裂隙,岩体的渗透系数变大,这种区域即为开挖损伤区(excavation damaged zone,EDZ).EDZ位于高放废物处置库工程屏障和远场围岩中间,是放射性核素迁移的重要迁移通道.地下水流经深部围岩裂隙与扰动层破碎带发生水岩反应导致成分发生变化,进而影响高放废物中核素释出速率与迁移参数,需要在地下实验室开挖过程中获取大尺度裂隙围岩及扰动层破碎带,建立核素释出和迁移装置,获得地下水侵入深部围岩裂隙与扰动破碎带导致高放废物核素释出与迁移参数变化规律,对于整个地质处置场的安全评价具有重要意义.研究人员通过实验和计算机软件进行模拟分析发现,EDZ区的裂隙水、Eh-pH、裂隙充填物、裂隙中的胶体以及裂隙中的腐殖酸等,均会对核素迁移产生影响.开展EDZ对高放废物体核素源项释放的影响研究和深部围岩条件下核素迁移行为研究,掌握关键核素在深部地质条件下的释出规律及其在EDZ区域和裂隙中的迁移规律,优化迁移模型,将为地下实验室运行阶段开展核素迁移实验提供技术储备,为我国高放废物处置库场址比选、概念设计和安全评价提供技术支撑和科学依据.

摘要： 【美国深层隔离公司网站2021年2月1日报道】近期,美国深层隔离公司(Deep Isolation)应爱沙尼亚费米能源公司(Fermi Energia)要求完成了一项初步研究,对在爱沙尼亚建设乏燃料深层钻孔处置设施进行地质条件评估。研究发现,对于建设深层钻孔处置设施,爱沙尼亚不存在根本性地质限制,很多地区的地质条件符合国际原子能机构(IAEA)发布的地质处置安全标准要求。

摘要： 高放废物安全处置是全球放射性废物管理的重难点问题之一.目前全球拥有核工业的国家正在积极探索安全处置高放废物的前沿课题,但至今尚无高放废物处置库投入运行.我国北山高放废物地质处置地下实验室即将开工建设,因此亟需开展相关安全评价研究,为今后处置库安全评价打下良好基础.本文论述了高放废物地质处置库安全评价的特性,并以处置库首选预选区甘肃北山为对象,开展了高放废物地质处置安全评价模拟研究,旨在为我国高放废物地质处置安全评价提供建议与参考.本文采用蒙特卡罗随机模拟方法,构建了处置库关闭后的破损情景,对拟贮存60000个废物罐的处置库关闭后100万年期间的辐射水平进行了模拟计算.研究结果表明,甘肃北山处置库100万年内的高放废物有效剂量均低于国际要求的剂量限值,表明该处置库符合高放废物地质处置库的安全要求.本文对于我国甘肃北山高放废物地质处置安全评价的进一步研究具有重要意义.

摘要： 我国安全目标和安全要求既是处置设施安全审管的基础和依据,也是规划处置技术研发的指导性纲领.我国高放废物地质处置研发工作已有20多年,即将开始地下实验室的建造,迫切需要从长期安全的角度确定高放废物地质处置的总体安全目标和基本安全要求,为下一步的监管和审评做技术准备.特别是高放废物的安全要求还存在很多需要讨论的内容.这些内容设计范围广,在处置概念模型等还未确定的情况之下虽然很难得到全面认可的结论.但是在现阶段通过对国外情况的梳理,总结各国的高放废物地质处置的安全要求,对开展高放废物地质处置安全要求的讨论是很有意义的.

摘要： 围岩三维裂隙网络模型研是高放废物地质处置安全评价必需的基础模型之一,优化三维裂隙网络建模技术中的优势产状判定准则、迹长分析方法和直径推算算法等是提高模型可靠度的必然要求.结合中国高放废物地质处置库备选围岩,文章首先解决了初始优势产状可能出现在低密度区的问题,并使得计算结果具有良好的稳定性;同时拓展了随机逼近法应用范围,测试了不同有效性指标在判定优势产状最佳数目时的适用性,并提出了最优组合方案.基于自主提出的裂隙迹长数据最优统计间隔判定准则,建立了裂隙迹长和直径分布形式的同步判定方法,并首次提出了裂隙迹长截断误差的理论估算方法.自主研发了高放废物地质处置库围岩三维裂隙网络建模软件,初步实现了硐室裂隙迹线密度自动分析功能,为处置硐室布置设计提供了的参考信息.上述研究内容和成果为后续高放废物处置研究提供了基础模型构建手段.

摘要： 高放废物和长寿命的中放废物处置问题,是放射性废物管理中的重点和难点问题.在目前提出的处置办法中,被普遍接受的可行方案是对它们进行地质处置.在放射性废物地质处置研究中,核素迁移问题是亟待解决的关键科学问题之一.放射性核素迁移问题是发生于温度场(T)、流体场(H)、应力场(M)、化学场(C)甚至生物作用(B)等多种作用下的多场耦合问题,化学场在该过程中发挥了尤为重要的作用.在研究核素迁移问题的过程中,逐渐应用发展起了多场耦合的研究方法.本文介绍了国际上近年来核素迁移问题的多场耦合模型研究新进展,对多场耦合模型的发展动向做了概括总结:1)在建立多场耦合作用模型时,愈加重视化学过程的作用影响;2)多场耦合模型应用研究的地域性特点逐渐突出,研究对象逐渐细致,与不同国家和地区放射性废物地质处置库的选址设计及模型数据来源的实验背景相适应;3)对多场耦合模型中不同时间、空间尺度作用场间的耦合机理以及参数不均匀性带来的数值稳定性问题开展了大量研究,包含了从机理模型建立到数值方法、程序实现等方面.

摘要： 安全评价是高水平放射性废物(高放废物)地质处置开发的核心工作,为场址调查和工程科研提供输入,以论证处置库的长期安全性.本文结合我国高放废物地质处置选址阶段的实际需求,分析了国外选址及其安全评价的范围和相互作用,以芬兰、瑞士选址阶段的发展规划(历程)为例说明了选址阶段安全评价的内容与要求,初步提出我国高放废物地质处置选址下阶段工作在明确安全要求、完善安全评价方法、构建安全全过程系统分析体系等方面的发展方向.

摘要： 通过总结国际上高放废物地质处置安全目标设定现状,从科学、技术和理念三个层面分析安全目标的确定方法和依据,深入探讨安全目标存在差异的深层原因,在此基础上针对我国高放废物处置安全研究现状和需求,从安全目标的选择、适用时间、对无意闯入者的防护等方面提出我国确定高放废物处置安全目标的建议.

摘要： 建立高放废物处置库参考生物圈是进行处置库安全评价的基础.高放废物地质处置的安全评价需要考虑在长时间尺度下(通常在万年以上)生态系统发生较大变化(自然环境变化、未来人类活动变化),处置库中释放出来的长半衰期放射性核素在生物圈各介质中的迁移和转化,并通过各种照射途径对人类的产生的辐射剂量.本文以北山预选场址为例,借鉴IAEA BIOMASS项目提出的参考生物圈的建立方法,对场址评价背景的生物圈进行描述,并对生物圈的假定条件进行选择,提出初步建立恒定的北山预选场址参考生物圈所需参数.建议尽快开展北山场址周围外部环境、人口调查工作,并对北山预选场址长时间尺度、大区域环境、人类行为活动的演变开展进一步的研究工作,为后期北山预选场址参考生物圈的建立提供评价参数.

摘要： 高放废物深地质处置中，通常选用膨润土作为最后一道人工屏障。对临安钠基土和GMZ钙基膨润土进行了自由膨胀试验,研究其不同蒙脱石含量下的自由膨胀特性及其对溶液水化学的影响.试验结果表明:临安钠基土和GMZ钙基土的膨胀体积随着蒙脱石含量的增加而增加,且最大膨胀体积与蒙脱石含量间呈对数关系;水合作用引起溶液中阳离子浓度的变化,Na+和K+浓度随着蒙脱石含量的减小而减小,且Na+浓度与蒙脱石含量间呈对数关系.膨润土水合膨胀过程中膨胀能力的大小对浸出液的水化学有重要的影响.

摘要： 采用分光光度法研究了Th(Ⅳ)在无机改性红壤上(IMRE)的吸附行为并且讨论了接触时间、温度、腐殖酸、离子强度、pH等因素对吸附的影响.改性红壤采用XRD以及SEM表征分析其组成成分及结构.热力学实验分别在20°C、35°C、50°C下进行.用Freundlich模型描述Th(Ⅳ)在天然红壤上的吸附过程,吸附等温线如图1所示.三个不同温度下的Frueundlich吸附等温线的线性相关系数均大于0.9,表明Th(Ⅳ)在无机改性红壤上的吸附过程符合Freundlich吸附模型.在20°C到50°C这一范围内,随着温度的升高,吸附反应的分配系数也随之增大,说明了Th(Ⅳ)更多的由溶液向吸附剂迁移,升温对于此反应有促进作用.通过计算可以得出三个不同温度下的热力学函数的值,结果表明Th(Ⅳ)在无机改性红壤上的吸附反应是一个自发的过程,同时也是吸热反应.

摘要： 采用分光光度法研究了Th(Ⅳ)在无机改性红壤上(IMRE)的吸附行为并且讨论了接触时间、温度、腐殖酸、离子强度、pH等因素对吸附的影响.改性红壤采用XRD以及SEM表征分析其组成成分及结构.热力学实验分别在20°C、35°C、50°C下进行.用Freundlich模型描述Th(Ⅳ)在天然红壤上的吸附过程,吸附等温线如图1所示.三个不同温度下的Frueundlich吸附等温线的线性相关系数均大于0.9,表明Th(Ⅳ)在无机改性红壤上的吸附过程符合Freundlich吸附模型.在20°C到50°C这一范围内,随着温度的升高,吸附反应的分配系数也随之增大,说明了Th(Ⅳ)更多的由溶液向吸附剂迁移,升温对于此反应有促进作用.通过计算可以得出三个不同温度下的热力学函数的值,结果表明Th(Ⅳ)在无机改性红壤上的吸附反应是一个自发的过程,同时也是吸热反应.

摘要： 采用分光光度法研究了Th(Ⅳ)在无机改性红壤上(IMRE)的吸附行为并且讨论了接触时间、温度、腐殖酸、离子强度、pH等因素对吸附的影响.改性红壤采用XRD以及SEM表征分析其组成成分及结构.热力学实验分别在20°C、35°C、50°C下进行.用Freundlich模型描述Th(Ⅳ)在天然红壤上的吸附过程,吸附等温线如图1所示.三个不同温度下的Frueundlich吸附等温线的线性相关系数均大于0.9,表明Th(Ⅳ)在无机改性红壤上的吸附过程符合Freundlich吸附模型.在20°C到50°C这一范围内,随着温度的升高,吸附反应的分配系数也随之增大,说明了Th(Ⅳ)更多的由溶液向吸附剂迁移,升温对于此反应有促进作用.通过计算可以得出三个不同温度下的热力学函数的值,结果表明Th(Ⅳ)在无机改性红壤上的吸附反应是一个自发的过程,同时也是吸热反应.

摘要： 一种TBM撑靴处不良地质处置方法，用于处理TBM撑靴处存在空腔，且在空腔内对应于隧洞拱部外方存在有集中涌水点和零散渗水点，包括：涌水引排步骤、初期支护步骤和空腔回填步骤，以在空腔的对应于TBM撑靴位置形成TBM撑靴受力基体。构造的TBM撑靴受力基体便于TBM继续掘进。一种TBM撑靴处突发不良地质时掘进通过方法，包括：在盾构机的撑靴维持撑紧状态下，使盾构机慢速掘进并监测刀盘受力扭距和出渣量，根据需要降低盾构机的推进速度，并在盾构机的尾部到达空腔处前，完成对空腔进行初步处理，以使盾构机能够通过TBM撑靴处空腔区域；在盾构机掘进的同时对盾构机后方的隧洞进行后期支护作业。隧洞挖掘效率高。

摘要： 本发明涉及一种高放废物地质处置公众接受性影响因素识别及评价的方法，包括：获取高放废物地质处置公众接受性的影响因素，构建评价指标体系；获取大范围代表性利益群体对高放废物地质处置公众接受性各影响因素的权重因子，完成评价权重的归一化计算；获取构成各影响因素的单因素的权重因子并建立单因素评价判断矩阵；将各代表性利益群体对各影响因素的权重因子与所述单因素评价判断矩阵进行模糊合成运算，得到高放废物处置库公众接受性综合评价结果。本发明可定量评价公众对高放废物地质处置的接受情况，用于弥补现有高放废物地质处置公众参与评价指标体系的空白。

摘要： 本发明公开了一种高放废物地质处置缓冲材料及其处理方法，缓冲材料包括有土、水泥、水和纤维，其中按重量比水泥掺入量为土重量的20％，水灰比为0.45，按重量比纤维含量为土、水泥和水加起来总重量的1‑2％。施工工艺为：准备工作→开挖深部地下处置坑→纤维水泥土的拌制→回填第一部分纤维水泥土→设置U型冻结管→回填第二部分纤维水泥土→放置高放废物罐→回填第三部分纤维水泥土→实施液氮冻结→高放废物处置完毕；本发明的有益效果：本发明的导热性、可塑性和长期稳定性都优于目前采用的膨润土缓冲材料，能够有效保证处置高放废物的安全。

摘要： 本发明属于水文地质技术领域，具体涉及一种高放废物地质处置库场址水文地质适宜性评价方法，首先构建高放废物地质处置库场址水文地质适宜性指标评价体系、评价指标细化，之后确定各指标权重，最后对各指标的量值进行分级。通过构建评价指标体系、不同指标权重赋值、综合性评价，对高放废物地质处置库场址水文地质条件的适宜性进行评价，能够准确地反映各个方面综合状况的指标，有利于较为合理的确定高放废物地质处置水文地质条件适宜性。

摘要： 一种TBM撑靴处不良地质处置方法，用于处理TBM撑靴处存在空腔，且在空腔内对应于隧洞拱部外方存在有集中涌水点和零散渗水点，包括：涌水引排步骤、初期支护步骤和空腔回填步骤，以在空腔的对应于TBM撑靴位置形成TBM撑靴受力基体。构造的TBM撑靴受力基体便于TBM继续掘进。一种TBM撑靴处突发不良地质时掘进通过方法，包括：在盾构机的撑靴维持撑紧状态下，使盾构机慢速掘进并监测刀盘受力扭距和出渣量，根据需要降低盾构机的推进速度，并在盾构机的尾部到达空腔处前，完成对空腔进行初步处理，以使盾构机能够通过TBM撑靴处空腔区域；在盾构机掘进的同时对盾构机后方的隧洞进行后期支护作业。隧洞挖掘效率高。

摘要： 本发明公开了一种用于模拟深地质处置环境金属动态腐蚀的装置及方法，装置包括储水箱、缓冲箱、出水管、水泵、回水管、测试机构及电化学工作站；测试机构包括工作电极、对电极及参比电极，工作电极、对电极及参比电极均与出水管内的流体接触，所述工作电极由待测试的金属或铀块制作而成。本发明的有益效果是：在水溶液循环过程中，通过电化学工作站、工作电极、对电极及参比电极进行动电位极化曲线、交流阻抗谱电化学测试，以便于分析金属的腐蚀机理；之后，将储水箱内的水溶液更换为含有核素离子的水溶液，以便于分析金属样品的腐蚀对核素的作用机理。从而通过本装置可模拟在动态水环境中的金属腐蚀机理，及其对高放废物的作用。

摘要： 本发明涉及一种高放废物地质处置公众接受性影响因素识别及评价的方法，包括：获取高放废物地质处置公众接受性的影响因素，构建评价指标体系；获取大范围代表性利益群体对高放废物地质处置公众接受性各影响因素的权重因子，完成评价权重的归一化计算；获取构成各影响因素的单因素的权重因子并建立单因素评价判断矩阵；将各代表性利益群体对各影响因素的权重因子与所述单因素评价判断矩阵进行模糊合成运算，得到高放废物处置库公众接受性综合评价结果。本发明可定量评价公众对高放废物地质处置的接受情况，用于弥补现有高放废物地质处置公众参与评价指标体系的空白。

摘要： 本发明属于放射性废物处置技术领域，涉及一种放射性废物地质处置的风险评估方法。所述的风险评估方法包括如下步骤：(1)确定放射性废物处置的FEPs清单；(2)FEPs对处置系统安全影响评估并确定待分析景象；(3)建立不同待分析景象的安全评价模型以进行这些景象下放射性核素辐射风险分析；(4)完成安全风险分析。利用本发明的放射性废物地质处置的风险评估方法，能够尽可能地将放射性废物地质处置安全评价的不确定性量化。

摘要： 本实用新型公开了一种高放废物地质处置地下实验室主试验平台的布局，它包括公共区和试验区，公共区为地下实验室配套设施区，是地下实验室配套系统功能核心，提升运输、供排水、供电、通风、通信、数据传输，紧急避险各大系统配置集中在公共区。其有益效果在于：高放废物地质处置地下实验室主试验平台的布局将平台划分为两大部分:公共区和试验区,并将两者有机结合起来,将提升运输、通风、供水、供电、通信、数据传输、消防等一系列公共功能集中布局,统一协调管理。

摘要： 本发明公开了一种高放废物地质处置地下实验室救援硐室的布局，它包括人员提升井、进风井、停车场、救援硐室、风机硐室和进出通道，所述的救援硐室位于整个地下实验室公共区的中心区域，救援硐室与地下实验室进出通道、风机硐室、停车场均直接相连。其有益效果在于：本发明的救援硐室具有创新型布局，位于地下实验室中心区域，出口紧邻人员提升井、进风井、停车场，便于事故状态下地表救援人员能不经由外部潜在危险区域而直接进入救援硐室实施救援，同时井下人员也能够快速、安全避险，极大地提高了避险、救援的安全性和时效性。