核废料深埋处置
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。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。
“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” 。
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 Effects of Atomic Radiation联合国原子辐射 效应科学委员会等等。
（4）利用现有的技术和合理费用能实现处置
（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
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 与金 星之 间的太 阳轨 道上是可行的。
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。
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：
2.2 核废物分类
▪ 我国放射性废物基本分类如下表：
▪ （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最重要也是最常用的方法 是人工深岩穴(贮存库)贮存。
核废料深埋
2014.3.24
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
一、研究背景
一、研究背景
一、研究背景
我国核电站发展概况
▪ 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
核电站
辐射的种类
二、核废物的来源、分类以及管理原则
二、核废物的来源、分类以及管理原则
2.1 核废料来源
பைடு நூலகம்
种类
内容
民用核燃料 军用核燃料
循环
循环
非核燃料循环
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、
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
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。
此方案的主要问题 是极高的花费和发射失 败的危险。
3.2 主要的几种处理 方法
▪ （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 不确定性引起废料密封可 靠性问题。
国际法律明确禁止在 南极处置废料,而在格陵兰 岛选址又要受到丹麦的控 制。
核爆炸
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）
快中子增殖堆 Fast Breeder Reactor（FBR）铀-238，钚-239
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
基本原理
稀释 — 分散
放射性 废气
浓缩 —
封隔
低水平的放射 性固体废物
低水平放射性 废液
一切高水平放 射性废物
滞留 —
衰变
短寿命放射 性废物
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
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 )。
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。
2.2 核废物分类
三、核废料管理的基本原理和 方法简介
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； （5）给后代的负担：放射性废物管理必须保证不给后代造成不适当的负担； （6）国家法律框架：放射性废物管理必须在适当的国家法律框架内进行，明确划分责任和规定 独立的审管职能； （7）控制放射性废物产生：放射性废物的产生必须尽可能最小化 （8）放射性废物产生和管理间的相依性：必须适当考虑放射性废物产生和管理的各阶段间的相 互依赖关系； （9）设施安全：必须保证放射性废物管理设施使用寿期内的安全。
“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” 。
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 Effects of Atomic Radiation联合国原子辐射 效应科学委员会等等。
（4）利用现有的技术和合理费用能实现处置
（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
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 与金 星之 间的太 阳轨 道上是可行的。
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。
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：
2.2 核废物分类
▪ 我国放射性废物基本分类如下表：
▪ （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最重要也是最常用的方法 是人工深岩穴(贮存库)贮存。
核废料深埋
2014.3.24
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
一、研究背景
一、研究背景
一、研究背景
我国核电站发展概况
▪ 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
核电站
辐射的种类
二、核废物的来源、分类以及管理原则
二、核废物的来源、分类以及管理原则
2.1 核废料来源
பைடு நூலகம்
种类
内容
民用核燃料 军用核燃料
循环
循环
非核燃料循环
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、
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
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。
此方案的主要问题 是极高的花费和发射失 败的危险。
3.2 主要的几种处理 方法
▪ （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 不确定性引起废料密封可 靠性问题。
国际法律明确禁止在 南极处置废料,而在格陵兰 岛选址又要受到丹麦的控 制。
核爆炸
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）
快中子增殖堆 Fast Breeder Reactor（FBR）铀-238，钚-239
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
基本原理
稀释 — 分散
放射性 废气
浓缩 —
封隔
低水平的放射 性固体废物
低水平放射性 废液
一切高水平放 射性废物
滞留 —
衰变
短寿命放射 性废物
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
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 )。
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。
2.2 核废物分类
三、核废料管理的基本原理和 方法简介
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； （5）给后代的负担：放射性废物管理必须保证不给后代造成不适当的负担； （6）国家法律框架：放射性废物管理必须在适当的国家法律框架内进行，明确划分责任和规定 独立的审管职能； （7）控制放射性废物产生：放射性废物的产生必须尽可能最小化 （8）放射性废物产生和管理间的相依性：必须适当考虑放射性废物产生和管理的各阶段间的相 互依赖关系； （9）设施安全：必须保证放射性废物管理设施使用寿期内的安全。