黃永鋒，許紫洋

（中國核電工程有限公司鄭州分公司，河南鄭州 450000）

放射性廢物處置研究進(jìn)展

黃永鋒，許紫洋

（中國核電工程有限公司鄭州分公司，河南鄭州 450000）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源、環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，使得人類對于低碳能源的需求迫在眉睫。隨著傳統(tǒng)化石燃料的消耗殆盡，核能作為一種可持續(xù)發(fā)展的清潔能源，已被廣泛應(yīng)用。然而核工業(yè)會產(chǎn)生大量放射性廢物，不妥善處置會對環(huán)境造成極大危害。闡述了放射性廢物的概念，介紹了多種放射性廢物的處置方法。

放射性廢物；處置；研究進(jìn)展

自20世紀(jì)50年代起，核工業(yè)及相關(guān)基礎(chǔ)研究發(fā)展迅速，在取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與能源效益的同時(shí)，卻導(dǎo)致大量放射性廢物的產(chǎn)生。如若不能安全、高效、科學(xué)地處置放射性廢物，則會引發(fā)嚴(yán)重的公共安全事故。本文介紹了放射性廢物的種類、來源，并綜述了現(xiàn)有處置放射性廢物的技術(shù)現(xiàn)狀。

1 放射性廢物分類與來源

放射性廢物的來源主要有三個(gè)渠道∶核能產(chǎn)業(yè)、核工業(yè)設(shè)備廢棄與生產(chǎn)放射性同位素，核能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的放射性廢物總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他渠道。在核能生產(chǎn)工業(yè)中，核燃料被廣泛地應(yīng)用，在整個(gè)核燃料循環(huán)體系中，乏燃料后處理廢物與乏燃料的放射性最強(qiáng)，最被行業(yè)人員所重視。

放射性廢物的分類標(biāo)準(zhǔn)需要相對全面地考慮相關(guān)因素，包括廢物來源、物理狀態(tài)、輻射強(qiáng)度、生理毒性等等。我國根據(jù)上述變量，將放射性廢物劃分為三個(gè)等級，即低放射性廢物、中放射性廢物與高放射性廢物。

2 放射性廢物處置

目前最為常見、應(yīng)用最為廣泛的放射性廢物處置方案是陸地處置，具體展開包括近地表處置與地質(zhì)處置。早在20世紀(jì)40年代，在美國的田納西州就采取了極為簡單的壕溝掩埋處置法，后來的英國、法國也紛紛效仿。在20世紀(jì)50年代后，隨著核工業(yè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，放射性廢物產(chǎn)出不斷增多，有關(guān)放射性廢物處置的討論不斷增多，技術(shù)專家綜合考慮了放射性廢物可能對環(huán)境造成的種種影響以及處置方式的可行性，陸續(xù)提出了近地表處置、深部地質(zhì)處置、海洋處置以及太空處置等方案。

近地表處置，多針對衰變期相對較短的低放射性廢物直接在接近地表的環(huán)境下進(jìn)行終端處置，深度一般不大于30m。低放射性廢物與中放射性廢物雖然總量最大，但處置周期不長，在處置過程中可能出現(xiàn)的技術(shù)難題最少，因此該處置方式近年來發(fā)展得最為迅速，截止到2000年，全球范圍內(nèi)已有上百個(gè)專門針對低中放射性廢物的處置場，且處置設(shè)施趨于多樣化，如水泥、砂礫、黏土等多種屏障系統(tǒng)。

地質(zhì)處置，是指在地下深達(dá)數(shù)百米甚至數(shù)千米的巖層中，充分利用巖層對放射性廢物的阻斷性，使一些半衰周期較長、生理毒性相對較大、放射性較高的廢物實(shí)現(xiàn)與生物圈徹底的隔離。20世紀(jì)60年代以來，歐美地區(qū)的發(fā)達(dá)國家、日本等亞洲國家都陸續(xù)建立了一些深部地下試驗(yàn)場所，我國也在甘肅北山地區(qū)積極開展高防廢物深部地質(zhì)處置的相關(guān)研究。在針對高、中放的地質(zhì)處置場所選擇時(shí)，相關(guān)人員需要綜合考慮到當(dāng)?shù)氐乃臈l件、氣象條件并結(jié)合地理物理、地理化學(xué)、環(huán)境科學(xué)學(xué)科進(jìn)行大量的模擬實(shí)驗(yàn)研究與環(huán)境影響評價(jià)，充分論證可行性后才能正式設(shè)立放射性廢物地質(zhì)處置場所。核素在地質(zhì)介質(zhì)中的遷移、轉(zhuǎn)化是放射性廢物地質(zhì)處置研究中最為重要的核心問題，針對此問題，多個(gè)領(lǐng)域的科研人員通過第一手的實(shí)地環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)地開展核素模擬遷移、轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)往往是場地性能評價(jià)的重要參考指標(biāo)。

海洋處置，即向固定的海域直接傾倒放射性廢物，放射性廢物中的核素在海洋的稀釋與生態(tài)自我調(diào)節(jié)、修復(fù)功能下，以海水為屏障隔絕核廢物的放射性。然而，海洋處置對海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要求過高，調(diào)研十分困難，所以其對海洋環(huán)境真實(shí)的影響無法被全面評價(jià)，基于多方面因素，海洋處置方法已于1982年停止。

太空處置是利用運(yùn)載火箭為運(yùn)輸工具，將放射性廢物運(yùn)載到太空后進(jìn)行后續(xù)處置，然而該處置方式依然停留在科學(xué)設(shè)想階段。

3 放射性廢物處置的最小化原則

針對放射性廢物處置的最小化原則，是指從鈾礦的勘探、采冶方面利用科學(xué)的規(guī)劃、技術(shù)實(shí)施原則、技術(shù)手段等最大程度地降低廢物的產(chǎn)出。例如在地勘廢物最小化方面，可通過對鈾礦選區(qū)進(jìn)行集中管理，最大程度地降低污染環(huán)境的范圍；對可開采的鈾礦山（床）送水冶處理，對于邊界品位以下取樣礦石作采礦回填料，或送尾礦庫集中處置。在鈾礦采冶方面，可通過革新的技術(shù)手段控制水冶尾礦的酸堿度，從而與礦井填充的廢渣配比使用，用做采礦礦井回填料，從而最大程度明確污染控制范圍，減小污染廢物產(chǎn)出。

4 結(jié)束語

在核能工業(yè)不斷發(fā)展的大背景下，未來產(chǎn)生的放射性廢物總量將不斷增多，基于生態(tài)環(huán)境、公共安全等方面考慮，放射性廢物的處置問題必須得到充分的重視。近地表處置與地質(zhì)處置是最主要的處置手段，對低、中高放射性廢物都有明顯的處理效果。除了在放射性廢物的后端處置上不斷更新技術(shù)手段，還可在源頭方面通過合理的規(guī)劃、科學(xué)的處理方式最小化放射性廢物的產(chǎn)生。徹底實(shí)現(xiàn)放射性廢物的安全處置與最小化產(chǎn)出，不僅利于自然生態(tài)、公共健康安全，也是未來核能工業(yè)大力發(fā)展的重要基礎(chǔ)和保障。

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Research Progress of Radioactive Waste Disposal

Huang Yong-feng，Xu Zi-yang

With the continuous development of social economy，energy and environmental problems become increasingly serious，making the human demand for low-carbon energy is imminent.With the depletion of traditional fossil fuels，nuclear energy has been widely used as a clean energy for sustainable development.However，the nuclear industry will produce a large number of radioactive waste，improper disposal will cause great harm to the environment.Elaborated the concept of radioactive waste，introduced a variety of radioactive waste disposal methods.

radioactive waste；disposal；research progress

X705

A

1003-6490（2017）02-0105-02

2017-01-15

黃永鋒（1988—），男，河南商丘人，助理工程師，主要從事工藝設(shè)計(jì)工作。