核电站放射性固废处置技术概述

《资源节约与环保》2019年第4期
引言
核电站废物90%以上是固体废物，假若处理不当会给生态环境和人类健康造成灾难性的破坏。

核电站放射性固废的处置技术与整备是制约许多国家核电发展与产能扩大的重要因素，并且对核废料的积压情况有着直接影响，当前有些国家的核电机组就因为核废料积压问题而陷入减产或停产的困境。

因此，研究核电站放射性固废处置技术对于环境保护以及对我国核电事业发展都有着重要意义。

1地表/浅埋处置法
地表/浅埋处置法是比较传统和常用的核电站放射性固废处置整备技术，处置场所建在陆地表面或者地表以下50米内（部分在130米内），放射性固废整备桶必须与与水、大气、土壤等自然介质隔离，要求处置场四周建设封闭的安全隔离防护层。

根据处置场建设深度的不同分为地表式与浅埋式两种，根据建设的特点又可分为地表混凝土堡垒式、浅埋简易坑式、浅埋混凝土沟壕式、地下竖井式、大口径浅钻式、地下平巷式等方式。

2废矿井处置法
废矿井处置法是利用开采完的废弃矿井建为放射性固废处置场，对废矿井中的巷道与洞穴进行加固和改造，作为储放放射性固废桶的空间，然后对缝隙进行回填并把井口固封住。

废矿井中能够进行改建成处置场的类型主要包括有铅矿、铀矿、盐矿、铁矿、石灰石矿等。

不足之处是受废矿井开采的路线的影响，其结构规划不够理想，导致井内空间稳定性较差，存在诸多安全隐患，比如塌方、透水、瓦斯爆炸等问题皆会造成放射性核素外泄；且由于矿山离沿海核电站较远，从而增加放射性固废的运输成本及运输安全问题[1]。

3滨海处置法
该种处置方法指的是在与核电站不远的滨海海底（类）花岗岩中建造处置场，选址大约在水下40~80cm，距离陆地直线距离
1~2km处，主要借助构建的水下斜井保证与陆地的连接并通过该通道和转运车完成放射性固废整备桶到处置场的传送。

4海岛处置法
对于一些无人居住、与陆地有一定间隔且地质较为不错的小型花岗岩海岛而已选用该种方法进行处置场的构建，其构建
方法多为陆地浅埋法。

例如，目前在距离台湾约75km的岛屿上就选用这种方法构建了处置场，依照目前所统计的台湾核电站年放射性固废量来算，在岛屿上构建的存储空间至少可以保证台湾百年内不用再为放射性固废物质的处理担心。

该技术目前在巴西和芬兰等国家也获得了应用。

其优点主要表现在：1、目前世界上能满足构建处置场要求的岛屿并不是很多；2、海洋作为一种天然的屏障能有效将其与人类生活圈隔离开来。

3、尽管目前世界上有很多花岗岩海岛，但是具备充足地下水的海岛还较少见，其与海水渗透和交换的能力都很差，因此会对处置场产生一定的危害。

5高放固废的处置
高放固废的特点主要表现在非常高的衰变热和放射性，富含众多放射性核素，但其在总体放射性固废中占比有很少（约
3%）。

例如在核电站用过的乏燃料（Spent fuel）和乏燃料后处理（Reprocessing）所产生的一些膏状浓缩液等等。

针对这类废弃物的处理相对来说对处置场和处置方式都有很高的要求，如，厂址多偏向于地下水活动极少，透水非常差，具备很长隔绝时间（低中放处置场按300-500年标准设计，高放处置场按10000年以上标准设计）的高稳定性岩石中。

根据处置技术的差异可以将其划分为地质处置和非地质处置两种，其中在这些方法中当属核嬗变处置法最为前沿，最为先进，在国内，该方法又被称之为“ADS嬗变系统”（加速器驱动次临界洁净核能系统），这类方法的优势主要体现在能有效降低建造的成本，提升安全性能。

单也存在非常明显的缺点，其技术性含量要求非常高且大多数目前都处在研发探索阶段[2]。

结语
综上所述，核电站放射性固体废弃物的各种处置技术都有着自身的优点和缺点，核电站应结合实际情况选择科学合理的处置技术。

其中，“浅埋处理法”的低中放置方法具有比较明显的优势，比如适应力强、建设成本较低、存放量大对技术要求也不严格。

“核嬗变”是今后处置高放固废的首选技术。

核电站放射性固体废弃物的处置问题是关系着环境保护与人类健康的重大问题，因此，研究核电站放射性固废处置技术对于环境保护以及对我国核电事业发展都有着重要意义。

参考文献
[1]张烁.核电站放射性固废整备与处置技术的实践研究[D].广东工业大学硕士论文.2018.
[2]毛莉.核电厂放射性废物处理技术的应用[J].中国高新技术企业.2012(26):108-110.
作者简介
沈海波（1987.5-），男，湖北监利，中国核动力研究设计院，工程师，大学本科，核工程与核技术，从事工作方面：环境保护。

刘爱华（1983.10-），女，湖南浏阳，中国核动力研究设计院，工程师，研究生专业，核能科学与工程，从事工作方面：环境保护。

核电站放射性固废处置技术概述
沈海波刘爱华
（中国核动力研究设计院四川成都610000）
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