李 洋，羅 愷，陳運利，劉翔宇

(1. 中國輻射防護研究院，太原 030006；2. 中核清原環(huán)境技術(shù)工程有限責(zé)任公司，北京 100037；3. 中國核電工程有限公司，北京 100840)

引 言

放射性廢物的處置是對其管理的最終方式。近地表處置是將放射性廢物放置在地表面或地表面以下幾十米深的設(shè)施中，并設(shè)置工程屏障[1]。其被動安全特性能保證包容、隔離放射性廢物向生物圈釋放，對于低水平放射性固體廢物一般為300～500年，對于中水平放射性固體廢物則需要更長時間。與核設(shè)施不同，如何保證近地表處置幾百甚至上千年的安全是近地表放射性廢物處置設(shè)施的核心，也是公眾最為關(guān)注的問題。

近地表處置場的安全全過程系統(tǒng)分析，是近地表處置場選址、建造、運行、關(guān)閉和關(guān)閉后監(jiān)測整個過程中每一階段依法依規(guī)開展相關(guān)安全與環(huán)境分析論證，產(chǎn)生的技術(shù)文件的集成[1]。目前認為開展放射性廢物處置安全全過程系統(tǒng)分析可以為相關(guān)方?jīng)Q策、長期安全管理和增強公眾信心提供技術(shù)支撐。國際原子能機構(gòu)(IAEA)提出了開展放射性固體廢物處置安全全過程系統(tǒng)分析的明確要求[2～4]。我國也正在參考IAEA及其它國家的實踐經(jīng)驗建立放射性廢物處置安全安全過程系統(tǒng)分析監(jiān)管法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系。

識別影響處置場長期安全的有關(guān)因素，即特征(Features)、事件(Events)和過程(Processes)(FEPs)，是近地表處置安全全過程系統(tǒng)分析研究的基礎(chǔ)和關(guān)鍵過程之一?；贔EPs清單進行景象開發(fā)是鑒別和選擇與處置設(shè)施安全系統(tǒng)未來可能變化因素、構(gòu)建處置系統(tǒng)演化概念和物理模型、連接科學(xué)認知與定量后果評價的紐帶和基礎(chǔ)。如果對顯著影響處置設(shè)施性能或安全的因素識別不清，則可能導(dǎo)致某些關(guān)鍵景象的遺漏或忽略，從而影響安全評價結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信性。從管理角度，F(xiàn)EPs識別可為監(jiān)管方提供可溯源的文件資料，展示評價的全面性和可信性。對于決策者和非專業(yè)人員等其他利益相關(guān)方，F(xiàn)EPs的篩選與識別可以更好的了解處置設(shè)施并增強處置安全的信心。目前，我國放射性廢物近地表處置安全評價中，或采用廣泛認可的幾種固定照射景象，或采用IAEA近地表處置推薦的幾種照射景象進行評估[5-6]，未開展FEPs清單的構(gòu)建及篩選識別研究。本文以飛鳳山處置場為例，對如何建立我國的低中放廢物近地表處置FEPs清單進行了探討。

1 國外研究現(xiàn)狀

國際上放射性廢物處置FEPs的開發(fā)始于上世紀(jì)八十年代。目前，F(xiàn)EPs構(gòu)建方法主要有兩類：一種被稱為自下而上的方法，另一種被稱為自上而下的方法。自下而上方法是以開發(fā)全面的FEPs清單為出發(fā)點，通過篩選過程排除不需要進一步考慮的FEPs，構(gòu)建某處置設(shè)施的FEPs清單。自上而下方法是以處置設(shè)施的安全功能為出發(fā)點，通過分析可能影響其安全的事件和過程，完成FEPs清單的構(gòu)建。

不同的國家根據(jù)自身實際選擇適宜的方法進行本國FEPs清單的構(gòu)建。其中，國際經(jīng)合組織(OECD)下屬的核能署(NEA)的FEPs清單是目前國際上可獲得的最全面的清單。NEA國際FEPs(IFEP)清單是一份與放射性廢物地質(zhì)處置(DGR)關(guān)閉后安全性能評價相關(guān)的，全面、結(jié)構(gòu)化的通用FEPs清單。該清單是通過放射性廢物管理組織(RWMO)在NEA框架內(nèi)的長期國際合作編制的。其目的是通過提供一份綜合和國際公認的、DGR關(guān)閉后安全性能評價可能需要考慮的因素清單，以支持相關(guān)國家開發(fā)自己的FEPs清單。2000年，NEA在一份公開報告中公布了IFEP清單的第一個版本(1.0版)，并開發(fā)了一個電子數(shù)據(jù)庫。2015年，核能署發(fā)布了一份臨時版IFEP清單(2.0版)。2019年NEA發(fā)布了NEA國際特征、事件過程(IFEP)清單3.0版。IFEP清單3.0版反映了最新的相關(guān)科學(xué)理解。與2000年IFEP清單相比，IFEP清單在結(jié)構(gòu)和內(nèi)容方面都作了修訂。新的IFEP清單是圍繞一個基于外部因素和處置組成(廢物包、處置場、巖石圈和生物圈)的分類方案來構(gòu)建的，而不是使用2000年IFEP清單的方案。新的結(jié)構(gòu)是分層的，第一層和第二層如下表所示[7]。

表 IFEP清單結(jié)構(gòu)Tab. IFEP List structure

對已開展的OECD/NEA、IAEA、瑞典、芬蘭、美國、英國、德國、日本等在放射性廢物處置FEPs清單構(gòu)建研究情況的調(diào)研分析可知，NEA國際清單提供了一份綜合和國際公認的處置場關(guān)閉后安全性能評價可能需要考慮的因素清單以支持相關(guān)國家開發(fā)自己的FEPs清單。NEA國際清單(IFEP)是多數(shù)國家建立FEPs清單的基礎(chǔ)和主要參考資料來源，如瑞典放射性廢物管理公司的SFR項目等[8-9]。

2 我國FEPs清單的構(gòu)建

2.1 構(gòu)建方法的選擇

2016年開展的中國工程院咨詢項目《我國放射性廢物管理發(fā)展戰(zhàn)略研究》中，對我國已有的放射性廢物處置安全評價與IAEA提出的安全全過程系統(tǒng)分析的要求之間的差距進行了分析。其中明確指出，我國處置場的安全評價中普遍缺少堅穩(wěn)性評價，缺少對處置系統(tǒng)自身安全功能與性能及其演化的關(guān)注，即對處置設(shè)施的安全功能認識不足。現(xiàn)階段采用自上而下方法進行相關(guān)研究存在困難。因此，本研究選擇自下而上方法進行FEPs清單的構(gòu)建。

雖然NEA國際FEPs清單是為放射性廢物地質(zhì)處置安全評價開發(fā)的，近地表處置不在該清單范圍內(nèi)。但是，其清單構(gòu)建結(jié)構(gòu)及考慮的主要因素是可以參考的。法國、瑞典、英國等國已將其應(yīng)用于其低中放處置場FEPs清單的開發(fā)，其實踐可為我國FEPs清單的構(gòu)建提供借鑒。

因此，本研究以最新發(fā)布的NEA國際FEPs清單(3.0版)中提出的基于外部因素和處置組成(廢物包、處置場、巖石圈和生物圈)的分類方案為基礎(chǔ)，結(jié)合處置場的近地表處置及其環(huán)境特征，對處置場的通用性FEPs清單進行構(gòu)建。同時，針對飛鳳山處置場特殊的處置條件，補充開發(fā)該處置場特征性FEP(PFEP)清單。以上兩部分FEPs清單共同組成該處置場的FEPs清單。

2.2 通用性FEPs清單開發(fā)

通用性FEPs清單識別中，考慮的環(huán)境特征包括：周邊人口分布及生活習(xí)性、社會環(huán)境和資源狀況、氣候與氣象條件、水文、地質(zhì)與地震等；廢物特征包括：廢物來源、廢物的種類及其形態(tài)、核素組成、廢物貨包特性等；處置場特征包括：處置規(guī)模、處置設(shè)施、運行與關(guān)閉等。同時，重點考慮了近地表處置安全評價時間框架的影響。初步確定了FEPs清單開發(fā)中考慮的安全評價預(yù)測尺度為關(guān)閉后的百年—千年尺度，并根據(jù)審管要求將關(guān)閉后300～500年作為重點關(guān)注時段，兼顧最大劑量出現(xiàn)時間。

飛鳳山處置場現(xiàn)有監(jiān)測結(jié)果表明，該處置場運行過程周圍輻射環(huán)境無明顯變化，處置場的運行未對環(huán)境造成放射性影響[10]。通過分析，飛鳳山處置場的主要特征可總結(jié)如下：近地表、低中放固體廢物、山區(qū)半山開挖等。近地表處置決定了其不需要建設(shè)豎井/坡道等一系列地下設(shè)施，同時近地表處置場更易受生物圈因素的影響。由于該處置場處置的是低中水平的放射性廢物，因此不涉及廢物釋熱及臨界的問題。該處置場擬處置廢物類型也是明確的，因此可以將不涉及廢物類型相關(guān)的因素排除。該處置設(shè)施場址位于川北山區(qū)，也就意味著不會受到海平面變化等因素的影響。由于本項目主要關(guān)注的是千年時間尺度的相關(guān)演變，因此造山運動、板塊運動等一系列問題也是不需要考慮的。

本研究中通用性FEPs清單采用的篩選原則總結(jié)如下：發(fā)生概率可以忽略不計的；影響可以忽略不計的；與考慮的廢物類型不相關(guān)的；與處置設(shè)施設(shè)計不相關(guān)的；與處置場址環(huán)境條件不相關(guān)的。

根據(jù)該處置場的處置特征和環(huán)境特征，研究中將NEA國際FEPs清單分類中不適用的FEPs進行了排除，得到了該處置場安全評價通用性的FEPs清單。

2.3 特征性FEPs清單的開發(fā)

近地表處置場FEPs清單的建立要兼顧處置場的共性問題和特性問題。除通用FEP清單開發(fā)之外，還需要考慮該處置場的特定廢物、特殊地質(zhì)環(huán)境和處置理念。

飛鳳山處置場位于四川省廣元市境內(nèi)，主要接收處置四川省境內(nèi)核科研、生產(chǎn)基地產(chǎn)生的低中放廢物。場址位于川北山區(qū)，兼有南北方氣候。處置場建造在河谷半山腰處，采用近地表混凝土單元處置方式，按18萬m3的處置容量進行規(guī)劃。飛鳳山處置場于2006年開始選址工作， 2015年底完成建設(shè)，并于2016年11月正式接收處置在川廢物。

通過分析可知，飛鳳山處置場不同于一般近地表處置場之處在于，該處置場位于人工開挖邊坡坡腳處，且處置單元基礎(chǔ)坐落于山腰處的平臺上，故該處置場的安全性可能受到場地長期穩(wěn)定性的影響。因此，還進行了該處置場相關(guān)FEPs清單的開發(fā)。

2.4 處置場FEPs清單的校驗

針對初步建立的FEPs清單，一方面將繼續(xù)結(jié)合該處置場氣候、工程屏障、邊坡與地下水環(huán)境等關(guān)鍵要素長期環(huán)境演變的工程研究成果進行專業(yè)性校核與修正。另一方面，將廣泛征求行業(yè)內(nèi)的意見，以其能達到廣泛的共識。

3 結(jié) 論

FEPs清單的構(gòu)建是放射性廢物近地表處置安全全過程系統(tǒng)分析的第一步，是景象開發(fā)和安全評價的基礎(chǔ)。建立我國的低中放廢物處置FEPs清單對我國低中放處置安全評價是非常必要的，有利于非專業(yè)的公眾(包括各利益相關(guān)方)更好地了解處置場，并接受專業(yè)性的評估結(jié)果，提高公眾接受度。本研究依據(jù)確立的FEPs清單構(gòu)建方法初步建立了飛鳳山處置場的FEPs清單。該清單共包含了5類217條FEPs清單。下一步將根據(jù)該處置場特征進一步細化每一條FEPs，待完善后進行專業(yè)性校核與修正。需要指出的是，放射性廢物處置場的FEPs清單不是一次性建立就萬事大吉了。FEPs清單的構(gòu)建應(yīng)是一個不斷迭代的過程，隨著科技水平的進步以及對處置場本身認識的提高，對其不斷完善。