核废料深埋处置
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
精品课件
2.2 核废物分类
根据国际原子能机构（IAEA）的分类，首先按物理形态将核废 料分为液体、气体、固体三类，然后再按比活度将每类分为若干级别。 见下表：
精品课件
2.2 核废物分类
我国放射性废物基本分类如下表：
精品课件
2.2 核废物分类
精品课件
三、核废料管理的基本原理和 方法简介
精品课件
主要功用
①物理屏障作用——限制和阻止地下水接近、进 入废物处置库；减弱和屏蔽放射性废物发出的 α，β，γ射线对生态环境的影响；
②化学屏障作用——通过化学作用阻滞放射性核 素向生物圈迁移；
③机械屏障作用——废物容器和回填材料能安全、 稳妥地包容废物，吸收巨大的地应力(岩石静压 力、地质应力等)，为处置状态的废物体提供机 械支撑。
2020年, 我国核电有 望实现 7 0 G W 的 装机容量, 核电设备市场或将达到 4000 亿元, 核电装备自主化进程的推进必将带 来核电装备业的大发展, 而核电发展的技 术瓶颈等制约因素仍 有待进一步突破。由 于核废料处理问题的困扰, 5 0 年后如何 处理核废物或将成为比建设核电站更大的 难题。
精品课件
3.2 主要的几种处理方法
（4）岩熔处置
高放射性的固体或液体废料贮放到地下深孔或 洞穴中,废料 产生的辐射热将熔化它本身及周围 岩石。最终冷却后,废料将熔合进天然岩石基质 内。
（5） 深层地质处置
地质岩层以它年代的古老以及在多数环境中长
时间的稳定为特征,尽管岩石都以相当缓慢的速
度在不断变化。目前,世界各国处置高放废料的
核废料深埋
2014.3.24
精品课件
主要内容
一、研究背景 二、核废物的来源、分类以及管理 三、核废物管理的基本方法基本原理
和方法 四、核废物深层地质处理 五、迄今国内外的研究进展 六、相关应用介绍
精品课件
一、研究背景
精品课件
一、研究背景
精品课件
一、研究背景
精品课件
我国核电站发展概况
精品课件
放射性废物管理的9条基本原则 （IAEA）：
（1）保护人类健康：放射性废物管理必须确保对人类健康 的影响达到可接受的水平；
（2）保护环境：放射性废物管理必须确保对环境的影响达 到可接受的水平；
（3）超越国界的保护：放射性废物管理应考虑超越国界的 人员健康和环境的可能影响；
（4）保护后代：放射性废物管理必须保证对后代预期的健
康影响不大于当今可接受的水平；
精品课件
基本原理
精品课件
3.1 对处置系统的基本要求
（1）对废物进行相当长期的的隔离（依赖天 然的和人造屏障来实现） （2）一旦完全隔离期过后，要保证一个低 的释放率 （3）能够估计由于人类活动或毁坏性的自 然事件所造成的废物转移情况
（4）利用现有的技术和合理费用能实现处置
天然存在 放射性物
质
以核电生产为 主要来源于军 包括：放射性同位素 原始放射
中心的核燃料 用核材料生产、生产；放射性同位素 性物质的
循环，包括前 核武器制造以 在工业，农业生物， 矿床分布，
段过程、反应 及核动力舰船 医学等方面的各种应 火山喷发、
堆运行过程和 （如核潜艇、 用；核研究中心的各 矿山喷泉、
Effects of Atomic Radiation
联合国原子辐射效应科学委员会
等等。
精品课件
核爆炸
精品课件
压水堆核电站 铀-235
轻水堆、重水堆（秦山三期）和石墨汽冷堆 轻水堆又分为压水堆（秦山 大亚湾 田湾 岭澳 宁
德）和沸水堆（福岛）
精品课件
快中子增殖堆 Fast Breeder Reactor（FBR）铀-238，钚-239
后段过程三大 核动力航空母 种研究活动；各类核 侵蚀和沙
部分。
舰等）的运行。设施退役活动。
迁移等
精品课件
民用核燃料循环
以核电生产为中心的核燃料循环，包括前段过程、 反应堆运行过程和后段过程三大部分。
精品课件
军用核燃料循环
军工放射性废物主要来源于军用核材料生产、核武器制造以 及核动力舰船（如核潜艇、核动力航空母舰等）的运行。
精品课件
石墨气冷堆
铀的包覆颗粒作核燃料、石墨作中子慢化剂、 氦气作为冷却剂的先进热堆
精品课件
核电站
精品课件
精品课件
辐射的种类
精品课件
二、核废物的来源、分类以及管 理原则
精品课件
二、核废物的来源、分类以及管理原则
精品Biblioteka Baidu件
2.1 核废料来源
种类
内容
民用核燃料 军用核燃料
循环
循环
非核燃料循环
精品课件
“亚洲第一坑”
中国第一个核武器研制基地 地处中国西北部的青海省海 北藏族自治州州府西海镇地 区，先后研制成功了中国第 一颗原子弹和氢弹，被称为 中国“原子城”。1995年全 面退役至今，与它相距仅几 公里的金银滩就是当时基地 工作区内所有的放射性废料 被深埋之地，世人称为“亚 洲第一坑” 。
精品课件
相关国际机构
IAEA ：International Atomic Energy Agency国际原子能机构
ICRP：International Commission on Radiological Protection国际辐射防护委员会
UNSCEAR: United Nations
Scientific Committee on the
最重要也是最常用的方法是人工深岩穴(贮存库)
贮存。
精品课件
精品课件
精品课件
四、核废料深层地质处理
精品课件
地质岩层 以它年代的古老以 及在多数环境中长 时间的稳定性为特 征。
岩层保持其 结构完整性和物化 特征的时期之长已 大大超出人类经验 的范畴。
精品课件
4.1 放射性废物处置系统介绍
精品课件
（2） 冰层处置
此方案主要是 利用核废料自身 发热将冰融化而 逐渐沉入冰层内 或冰 层底部。
然而,非常高的 运输、处理费用, 以及由于冰层处 置区在地质时期 内进化的不确定 精品课件
3.2 主要的几种处理方法
（3）海底处置
在海底处置某些类型的废料,虽然具有很低的个 人危险度,但用此方法 处置高放、中放废料受到国 际协议的禁止 (伦敦倾倒公约, 1 9 8 3 年 )。
（5）必须能够充分地模拟控制处置系统长 期特性的过程，包括物理的、化学的甚至生 物的
精品课件
3.2 主要的几种处理方法
（1）太空处置
此处置方案可 使废料永远脱离 生物圈,因此具 有较大的吸引力。
美国国家航空
和宇宙航行局
所做的研究表明:
根据太空发射技
术,把核 负载物
发射 到地球 与
精品课件
3.2 主要的几种处理方法
2.2 核废物分类
根据国际原子能机构（IAEA）的分类，首先按物理形态将核废 料分为液体、气体、固体三类，然后再按比活度将每类分为若干级别。 见下表：
精品课件
2.2 核废物分类
我国放射性废物基本分类如下表：
精品课件
2.2 核废物分类
精品课件
三、核废料管理的基本原理和 方法简介
精品课件
主要功用
①物理屏障作用——限制和阻止地下水接近、进 入废物处置库；减弱和屏蔽放射性废物发出的 α，β，γ射线对生态环境的影响；
②化学屏障作用——通过化学作用阻滞放射性核 素向生物圈迁移；
③机械屏障作用——废物容器和回填材料能安全、 稳妥地包容废物，吸收巨大的地应力(岩石静压 力、地质应力等)，为处置状态的废物体提供机 械支撑。
2020年, 我国核电有 望实现 7 0 G W 的 装机容量, 核电设备市场或将达到 4000 亿元, 核电装备自主化进程的推进必将带 来核电装备业的大发展, 而核电发展的技 术瓶颈等制约因素仍 有待进一步突破。由 于核废料处理问题的困扰, 5 0 年后如何 处理核废物或将成为比建设核电站更大的 难题。
精品课件
3.2 主要的几种处理方法
（4）岩熔处置
高放射性的固体或液体废料贮放到地下深孔或 洞穴中,废料 产生的辐射热将熔化它本身及周围 岩石。最终冷却后,废料将熔合进天然岩石基质 内。
（5） 深层地质处置
地质岩层以它年代的古老以及在多数环境中长
时间的稳定为特征,尽管岩石都以相当缓慢的速
度在不断变化。目前,世界各国处置高放废料的
核废料深埋
2014.3.24
精品课件
主要内容
一、研究背景 二、核废物的来源、分类以及管理 三、核废物管理的基本方法基本原理
和方法 四、核废物深层地质处理 五、迄今国内外的研究进展 六、相关应用介绍
精品课件
一、研究背景
精品课件
一、研究背景
精品课件
一、研究背景
精品课件
我国核电站发展概况
精品课件
放射性废物管理的9条基本原则 （IAEA）：
（1）保护人类健康：放射性废物管理必须确保对人类健康 的影响达到可接受的水平；
（2）保护环境：放射性废物管理必须确保对环境的影响达 到可接受的水平；
（3）超越国界的保护：放射性废物管理应考虑超越国界的 人员健康和环境的可能影响；
（4）保护后代：放射性废物管理必须保证对后代预期的健
康影响不大于当今可接受的水平；
精品课件
基本原理
精品课件
3.1 对处置系统的基本要求
（1）对废物进行相当长期的的隔离（依赖天 然的和人造屏障来实现） （2）一旦完全隔离期过后，要保证一个低 的释放率 （3）能够估计由于人类活动或毁坏性的自 然事件所造成的废物转移情况
（4）利用现有的技术和合理费用能实现处置
天然存在 放射性物
质
以核电生产为 主要来源于军 包括：放射性同位素 原始放射
中心的核燃料 用核材料生产、生产；放射性同位素 性物质的
循环，包括前 核武器制造以 在工业，农业生物， 矿床分布，
段过程、反应 及核动力舰船 医学等方面的各种应 火山喷发、
堆运行过程和 （如核潜艇、 用；核研究中心的各 矿山喷泉、
Effects of Atomic Radiation
联合国原子辐射效应科学委员会
等等。
精品课件
核爆炸
精品课件
压水堆核电站 铀-235
轻水堆、重水堆（秦山三期）和石墨汽冷堆 轻水堆又分为压水堆（秦山 大亚湾 田湾 岭澳 宁
德）和沸水堆（福岛）
精品课件
快中子增殖堆 Fast Breeder Reactor（FBR）铀-238，钚-239
后段过程三大 核动力航空母 种研究活动；各类核 侵蚀和沙
部分。
舰等）的运行。设施退役活动。
迁移等
精品课件
民用核燃料循环
以核电生产为中心的核燃料循环，包括前段过程、 反应堆运行过程和后段过程三大部分。
精品课件
军用核燃料循环
军工放射性废物主要来源于军用核材料生产、核武器制造以 及核动力舰船（如核潜艇、核动力航空母舰等）的运行。
精品课件
石墨气冷堆
铀的包覆颗粒作核燃料、石墨作中子慢化剂、 氦气作为冷却剂的先进热堆
精品课件
核电站
精品课件
精品课件
辐射的种类
精品课件
二、核废物的来源、分类以及管 理原则
精品课件
二、核废物的来源、分类以及管理原则
精品Biblioteka Baidu件
2.1 核废料来源
种类
内容
民用核燃料 军用核燃料
循环
循环
非核燃料循环
精品课件
“亚洲第一坑”
中国第一个核武器研制基地 地处中国西北部的青海省海 北藏族自治州州府西海镇地 区，先后研制成功了中国第 一颗原子弹和氢弹，被称为 中国“原子城”。1995年全 面退役至今，与它相距仅几 公里的金银滩就是当时基地 工作区内所有的放射性废料 被深埋之地，世人称为“亚 洲第一坑” 。
精品课件
相关国际机构
IAEA ：International Atomic Energy Agency国际原子能机构
ICRP：International Commission on Radiological Protection国际辐射防护委员会
UNSCEAR: United Nations
Scientific Committee on the
最重要也是最常用的方法是人工深岩穴(贮存库)
贮存。
精品课件
精品课件
精品课件
四、核废料深层地质处理
精品课件
地质岩层 以它年代的古老以 及在多数环境中长 时间的稳定性为特 征。
岩层保持其 结构完整性和物化 特征的时期之长已 大大超出人类经验 的范畴。
精品课件
4.1 放射性废物处置系统介绍
精品课件
（2） 冰层处置
此方案主要是 利用核废料自身 发热将冰融化而 逐渐沉入冰层内 或冰 层底部。
然而,非常高的 运输、处理费用, 以及由于冰层处 置区在地质时期 内进化的不确定 精品课件
3.2 主要的几种处理方法
（3）海底处置
在海底处置某些类型的废料,虽然具有很低的个 人危险度,但用此方法 处置高放、中放废料受到国 际协议的禁止 (伦敦倾倒公约, 1 9 8 3 年 )。
（5）必须能够充分地模拟控制处置系统长 期特性的过程，包括物理的、化学的甚至生 物的
精品课件
3.2 主要的几种处理方法
（1）太空处置
此处置方案可 使废料永远脱离 生物圈,因此具 有较大的吸引力。
美国国家航空
和宇宙航行局
所做的研究表明:
根据太空发射技
术,把核 负载物
发射 到地球 与
精品课件
3.2 主要的几种处理方法