世界高放废物地质处置库选址研究概况及国内进展

2023-11-06CATALOGUE目录•市场概述•全球放射性废物管理现状•地区放射性废物管理现状•放射性废物管理未来发展趋势•未来发展面临的挑战与解决方案•案例分析01市场概述放射性废物管理系统是针对处理、储存和处置放射性废物的一种系统，涉及多个领域，包括核能、医疗、科研等。

全球范围内，放射性废物管理系统市场在过去的几年中得到了快速发展，主要受益于核能产业的不断扩张以及医疗领域的日益增长。

定义与背景市场分类与分布根据处理阶段不同，放射性废物管理系统市场可分为前端处理、中间处理和后端处理三个部分。

前端处理主要包括废物的收集、整理和预处理；中间处理涉及废物的固化、整备和中间储存；后端处理涵盖了最终处置的选择与实施。

全球市场中，前端处理市场占比最大，其次是中间处理市场，后端处理市场占比最小。

然而，随着核能产业的不断发展以及废物处置难度的增加，中间处理市场有望实现快速增长。

近年来，全球放射性废物管理系统市场规模持续扩大，预计在未来几年中将继续保持增长态势。

未来几年，全球市场的增长将主要受到以下几个因素驱动：核能产业的持续扩张、医疗领域对放射性废物处理的需求增加、政府对废物管理政策的加强以及新技术在放射性废物处理中的应用等。

市场规模与增长02全球放射性废物管理现状全球放射性废物产生量核设施运营全球核设施数量持续增长，导致放射性废物产生量增加。

核能发电核能发电在全球范围内持续增长，导致放射性废物产生量增加。

核医学核医学技术的广泛应用也增加了放射性废物的产生量。

放射性废物处理全球范围内，放射性废物的处理技术多种多样，包括固化、压缩、包装等。

放射性废物储存全球放射性废物储存设施有限，且储存条件要求严格，储存成本高昂。

全球放射性废物处理与储存全球放射性废物管理政策与法规国际法规国际原子能机构（IAEA）等国际组织制定了放射性废物管理的国际法规。

国家政策各国政府制定了自己的放射性废物管理政策，包括许可证制度、监管机构设置等。

[收稿日期]　2007-08-18[作者简介]　王　驹(1964-),男,江西遂川县人,核工业北京地质研究院研究员,博士生导师,主要从事高放废物地质处置方面的研究与教学工作,E -mail:radwaste@public .bta .net .cn高放废物地质处置:进展与挑战王　驹(核工业北京地质研究院,北京100029)[摘要]　随着我国核能事业的飞速发展,高水平放射性废物的处理和处置,即将成为一个重大的安全和环保问题。

在介绍国内外进展的基础上,重点讨论了高放废物地质处置面临的挑战:处置库场址地质演化的精确预测、深部地质环境特征、多场耦合条件下(中(高)温、应力作用、水力作用、化学作用、生物作用和辐射作用等)深部岩体、地下水和工程材料的行为、低浓度超铀放射性核素的地球化学行为与随地下水迁移行为及处置系统的安全评价。

[关键词]　高放废物;地质处置;地下实验室;科学挑战[中图分类号]　T L942+21　[文献标识码]　A [文章编号]　1009-1742(2008)03-0058-081　前言随着我国核能事业的飞速发展,高水平放射性废物(简称高放废物)的处理和处置,即将成为一个重大的安全和环保问题。

这体现在最终如何安全处置核电站乏燃料后处理产生的高放废物、核武器研制和生产过程中业已产生的高放废物,以及我国存在的某些现阶段不准备后处理的乏燃料。

对高放废物的安全处置,是落实科学发展观、确保我国核能工业可持续发展和环境保护的重大问题,同时,这也是一个与核安全同等重要的问题。

在技术层面,高放废物处置的研究和开发还存在一系列难题,还需要坚持不懈的努力;在社会层面,则存在一些需要认真解决的重大社会学难题。

西方国家的核能开发情况表明,安全处置核废物,尤其是高放废物,已成为制约核能工业可持续发展的最关键因素之一。

我国高放废物地质处置研究起步于1985年,当时只开展了跟踪性的研究。

近年来,在国防科工委的支持下,我国高放废物地质处置库选址、场址评价和核素迁移研究工作取得了一定的进展。

国际高放废物处置研发工作在花岗岩地区的进展徐国庆【摘要】论述了处置库候选围岩的岩石类型、花岗岩特征,以及一些国家在花岗岩地区开展高放废物处置研发工作的进展情况.经过几十年的工作,国外有些经验值得我们今后工作时参考:1)重视志愿者选址工作.国际上不少国家认为这是地质选址工作的先导,选址工作的成败常与此项工作的进展情况有关;2)近年来,单纯处置高放废物的处置库,已逐渐发展成为多功能处置库,即,它既处置高放废物和乏燃料,同时还处置其他各类核废物;3)由瑞典SKB开发的KBS-3高放废物处置方案和处置工程的设计模式已被不少国家所接受;4)特定场址地下实验室的工程设计完全与处置库的工程设计融为一体,这样既节省工程成本,又提高处置库工程设计的可靠性;5)花岗岩具有良好的岩石力学性能,这对处置库工程结构的长期稳定性和安全处置核废物提供有效的物理保障和良好的物理隔绝性能.但在选址时要特别注意场址的区域地壳稳定性、岩体的处置容量和埋藏深度,以及处置地段的构造发育程度和岩石的含水性;6)处置后废物的回取.【期刊名称】《世界核地质科学》【年(卷),期】2016(033)002【总页数】6页(P119-124)【关键词】高放废物处置;花岗岩;处置库概念设计【作者】徐国庆【作者单位】核工业北京地质研究院,中核高放废物地质处置评价技术重点实验室,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TL942近年来，国外特别是在北欧地区高放废物处置的研发工作进展十分迅速，因此，总结它们已有的经验，对我们起步较晚的国家来说是十分重要的。

我国将花岗岩和黏土岩作为处置库的候选围岩，由于目前工作较多的是花岗岩，因此将首个地下实验室建在了花岗岩地区。

因此，文章所讨论的问题仅涉及与花岗岩有关的国外高放废物处置研发工作的进展情况。

高放废物处置库围岩的岩石类型是处置库选址中一个重要问题，它关系到处置库工程的建造和处置库系统的长期性能评价。

自从1957年美国科学院提出高放废物处置方案以来，经过几十年的实践与研究，世人总结出作为处置库有利围岩的四大岩石类型：岩盐、凝灰岩、花岗岩和黏土岩。

高放废物地质处置研究开发规划指南
国防科学技术工业委员会
科学技术部国家环境保护总局
二ОО六年二月
目录
一、需求分析 (1)
二、国内外发展概况 (3)
2.1国外高放废物地质处置概况……………………………３
2.2国内研究与开发现状 (7)
三、总体思路 (10)
四、发展目标 (13)
五、研究开发规划纲要 (14)
5.1试验室研究与场址选择阶段（2006-2０２0年)………１4
5.2地下现场试验阶段(202１-2０40) (19)
5.3原型处置库验证实验和处置库建设阶段(2040-本世
纪中叶) (21)
六、“十一五”期间的主要任务与研究内容………………………2２
6.1“十一五”期间的主要任务 (22)
6.2“十一五”期间主要研究内容…………………………２3
七、政策与措施 (29)
7．1 加强研发资源配置 (29)
７．2 加强科技管理体制和机制建设……………………………2９。

国内外高放废物地质处置的介绍及国内进展摘要：本文介绍了高放废物的类别、国内外高放废物地质处置的概念、及其主要技术问题的研究。

最后，简要介绍了国内在高放废物地质处置方面的规划、选址、进展情况。

关键词：高放废物；地质处置1引言核科学技术在给人类社会带来巨大能源的同时也产生了大量的放射性废物，核废物的安全处理与最终处置在很大程度上影响着核能产业的未来和生命力。

按照放射性水平的不同，核废物通常可分为高放废物（HLW）、中放废物（ILW）和低放废物（LLW），其中尤以高放废物的处理与处置最为困难。

按照美国核管会（NRC）1981年的定义，核电站高放废物主要包括下列两类：核电站卸出的不经处理的乏燃料高放废液的固化体在这两类高放废物中，其主要核素有锶、铯、钚、镅、镎等超铀元素。

由于这些超铀元素的半衰期长、放射性毒性大、放射性水平高、发热量大，需要把它们同人类生存环境长期、可靠地隔离。

世界上十多个国家对高放废物处置曾提出过多种方案，如太空处置、海洋处置、冰层处置及地质处置等等，多年来，通过分析和对比，许多发达国家对高放废物地质处置的安全性和现实性达成共识，我国也于2003年颁布了《中华人民共和国放射性污染防治法》规定对高放废物和α废物应当采用集中的深地质处置方法，这使得高放废物地质处置成为开发时间最长，也是目前最有希望投入应用的处置方案[1]。

本文将主要介绍国内外高放废物地质处置的理念和关键技术问题的研究开发进展，以及我国在这方面的规划、选址、进展情况。

2.高放废物地质处置的基本概念和基本方法2.1、高放废物地质处置的基本概念高放废物地质处置是一项将放射性核素包容、阻滞为核心内容，并设多重屏障为主要手段的复杂系统工程，它主要利用土壤、岩石等地质材料，采用地质手段及一整套设施将高放废物封闭在一个有限的地质空间内，在存贮数百年乃至上千年的时间段里，与人类生存环境长期或永久的隔离，不再取回。

目前国内外最为广泛且易接受的高放废物地质处置概念是三重屏障系统[2]，即高放废物存储容器、人工回填材料层[3]和天然屏障。

高放废物地质处置库系统分析方法研究——以甘肃北山预选区花岗岩场址为例的开题报告研究背景与意义：高放废物是指放射性元素超过自然界背景水平的废物。

由于其具有长期危险性和极高的放射性，因此需要进行安全的处置。

地质处置被认为是目前最可行的方法之一，即将废物封存在地表以上1000米深的岩层内，形成高放废物地质处置库。

然而，高放废物处置的安全性受到多种因素的影响，如地质条件、地质构造、深度等，因此需要对高放废物地质处置库进行系统的分析和评估。

研究对象及内容：本文以甘肃北山预选区花岗岩场址为例，对高放废物地质处置库系统进行分析方法研究。

研究内容包括以下几个方面：1.高放废物地质处置库系统构成分析：包括地质构造、岩石类型、水文地质等方面的分析，以建立高放废物地质处置库系统构成的分析体系。

2.高放废物地质处置库系统安全性评价方法：根据高放废物地质处置库系统构成的分析体系，建立相应的高放废物地质处置库系统安全性评价方法，包括系统可靠性分析、安全等级评估、灾害风险评估等。

3.风险因素分析：对高放废物地质处置库系统可能存在的风险因素进行分析，包括地震、泄漏、离子迁移等因素，以确定高放废物地质处置库的安全性。

研究方法：本文采取文献资料法、实地调查法、模拟实验法等研究方法，具体包括以下几个方面：1.文献资料法：分析国内外已有的高放废物地质处置库研究文献，了解现有的研究进展和存在的问题，为本研究提供理论支持。

2.实地调查法：通过实地考察和采样，获取甘肃北山预选区花岗岩场址的有关地质数据，并建立地质模型和地质图，为高放废物地质处置库系统分析提供基础数据。

3.模拟实验法：利用专业的模拟实验设备对高放废物地质处置库系统进行模拟实验，以验证系统的可行性和安全性。

研究意义：本研究将为高放废物地质处置库系统的安全性评价提供理论支持，为相关政策制定、建设和管理提供参考，具有重要的理论和实践意义。

同时，本研究也可推动高放废物地质处置库系统分析方法的研究，促进相关领域的学术进展。

附件1
国防科工委高放废物地质处置研究开发
项目建议书
（代实施方案）
项目名称：
所属专题：
成果形式：
起止时间：
经费概算：
承担单位：
项目负责人：
联系电话：
通讯地址：
国防科学技术工业委员会制
二○○六年六月
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2、正文除特别说明外一律使用小四号宋体字，1.5倍行间距；
3、篇幅不够可添加同版式附页；
4、封面为普通A4纸打印，普通装订，请勿加任何封皮。

希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：
1、要接受自己行动所带来的责任而非自己成就所带来的荣耀。

2、每个人都必须发展两种重要的能力适应改变与动荡的能力以及为长期目标延缓享乐的能力。

3、将一付好牌打好没有什么了不起能将一付坏牌打好的人才值得钦佩。

附件2核安全导则 HAD 401/06-2013高水平放射性废物地质处置设施选址国家核安全局2013年5月24日批准发布国家核安全局—1—高水平放射性废物地质处置设施选址（2013年5月24日国家核安全局批准发布）本导则自2013年5月24日起实施本导则由国家核安全局负责解释本导则是指导性文件。

在实际工作中可以采用不同于本导则的方法和方案，但必须证明所采用的方法和方案至少具有与本导则相同的安全水平。

—2—目 录1 引言 (4)1.1 目的 (4)1.2 范围 (4)2 选址目标、阶段划分 (4)2.1 选址目标 (4)2.2 选址阶段划分 (5)2.3 规划选址阶段 (5)2.4 区域调查阶段 (6)2.5 场址特性评价阶段 (6)2.6 场址确认阶段 (7)3 选址准则和所需资料 (8)3.1 总则 (8)3.2 地质条件 (8)3.3 未来自然变化 (9)3.4 水文地质 (10)3.5 地球化学 (10)3.6 人类活动 (11)3.7 建造和工程条件 (12)3.8 废物运输 (13)3.9 环境保护 (13)3.10 土地利用 (14)3.11 社会经济和人文条件 (14)4 质量保证 (15)名词解释 (15)—3—1 引言1.1 目的本导则的目的是为选择合适的高水平放射性废物地质处置设施场址提供指导。

1.2 范围1.2.1本导则提出了高水平放射性废物地质处置设施的选址目标、阶段划分、选址准则、所需资料的要求和质量保证要求。

1.2.2本导则适用于高水平放射性固体废物地质处置设施的选址，也适用于乏燃料、α放射性固体废物以及由国家监管部门批准的其他放射性废物地质处置设施的选址。

2 选址目标、阶段划分2.1 选址目标2.1.1选址的基本目标是选择出一个安全处置高水平放射性废物的场址。

在高水平放射性废物处置安全期内（地质处置设施关闭后至少1万年），该场址作为天然屏障，应当能够与处置设施的工程屏障一起，有效隔离放射性核素，并有效阻止其进入生物圈。

高放废物具有放射性强、毒性大、半衰期长等特点，其安全处置是关系到核能可持续发展、环境保护和子孙后代福祉的重大问题，地质处置是国际上公认的安全可靠、切实可行的处置方式[1]。

2003年发布实施的《中华人民共和国放射性污染防治法》明确规定高放废物实行集中的深地质处置。

2006年，国防科工委、科技部和国家环保总局共同发布的《高放废物地质处置研究开发规划指南》[2]明确了处置库研究开发及工程建设的三个重要阶段。

我国于1985年开始开展高放废物处置库的选址工作，研究确定甘肃北山(花岗岩岩体)为适宜最终处置高放废物的地区。

我国对黏土岩地质高放废物处置库的研究尚处于初步调研阶段，目前尚没有筛选出可作为高放废物地质处置库合适的预选场址。

我国提出了在2020年建成首座高放废物处置地下实验室和2050年建成首座处置库的规划目标。

但我国现阶段的处置工程相关技术和安全全过程系统分析研究相对滞后，已不能满足计划中的地下实验室处置工艺试验研究的进度要求。

本文基于对国外地质处置技术先进国家地质处置工艺方案的深入研究，根据我国深地质处置废物源项情况和我国高放废物地质处置库预选场址的具体条件，提出我国高放废物深地质处置方案，为我国高放废物深地质处置提供参考和建议。

01废物源项根据我国法律规定和目前产生的废物现状，将我国需要进行深地质处置的对象设想如下[2]：1)压水堆乏燃料。

根据国家核电发展规划以及预计的后处理能力，压水堆乏燃料将有很大一部分需要直接处置。

另外还有环铀氧化物混合(MOX)燃料和田湾核电站的水-水高能反应堆(VVER堆型)产生的乏燃料。

2)高放玻璃固化体。

通过玻璃固化技术将乏燃料后处理过程中产生的高放废液转化成高放玻璃固化体，它们在地表暂存一段时间后(约40～50 a)，也将运往处置库进行深地质处置。

3)高放固体废物。

经过整备后进入地质处置库进行最终处置。

4)重水堆乏燃料。

现贮存在水池中的秦山三期坎杜型重水堆的乏燃料，还没有后处理的计划，初步考虑将暂存的重水堆乏燃料直接进行深地质处置。

高放废物地质处置研究发展规划指南
高放废物地质处置研究开发规划指南
国防科学技术工业委员会
科学技术部国家环境保护总局
二ОО六年二月
目录
一、需求分析 (1)
二、国内外发展概况 (3)
2.1国外高放废物地质处置概况……………………………３
2.2国内研究与开发现状 (7)
三、总体思路 (10)
四、发展目标 (13)
五、研究开发规划纲要 (14)
5.1试验室研究与场址选择阶段（2006-2０２0年)………１4 5.2地下现场试验阶段(202１-2０40) (19)
5.3原型处置库验证实验和处置库建设阶段(2040-本世
纪中叶) (21)
六、“十一五”期间的主要任务与研究内容………………………2２
6.1“十一五”期间的主要任务 (22)
6.2“十一五”期间主要研究内容…………………………２3
七、政策与措施 (29)
7．1 加强研发资源配置 (29)
７．2 加强科技管理体制和机制建设……………………………2９。