地应力对高放废物黏土岩地质处置库洞室群稳定性影响的数值模拟

世界上尚无建成投入使用的高放废物(指高水平放射性废物)地质处置库,世界各国的高放废物地质处置库仍是一种概念设计,总体设计思路基本是一致的,主要包括地面设施和地下设施设计两部分。目前主流的高放废物地质处置库地下设施的设计是以"井字形"巷道列阵的形式布置于地下,基于此类洞室群地下结构特征,以我国高放废物黏土岩地质处置库预选区(塔木素预选区)为工程地质背景,结合该预选区地应力场分布特征,针对比利时高放废物黏土岩地质处置库地下设施的概念设计模型,运用ABAQUS数值仿真软件对该高放废物黏土岩地质处置库洞室群主巷道洞轴线方向与最大水平主应力的夹角在0°～90°变化条件下,洞室群周围围岩位移场、应力场和塑性区的分布规律进行了数值模拟研究。结果表明:塔木素预选区受水平、垂直应力作用的影响均较显著,初步认为该预选区地应力分布特征可能具有一定的层控性;为减小地应力对高放废物黏土岩地质处置库稳定性的影响,地质处置库洞室群主巷道洞轴线方向应与地应力方向呈一定的角度;以比利时高放废物黏土岩地质处置库地下设施的概念设计为例,当地质处置库洞室群主巷道洞轴线方向与最大水平主应力夹角a为45°左右时,地质处置库洞室群的稳定性最好。我国目前尚未提出高放废物黏土岩地质处置库的概念设计模型,该研究可为我国高放废物黏土岩地质处置库的设计提供参考。     

地质处置EDZ的演化过程研究

中国拟采用地质处置的方式处理高放废物.高放废物处置库采用"多重屏障"单元概念设计,此处置方案实施过程中不可避免地对于处置岩层产生了扰动或损伤.该区域作为工程屏障的一部分,对处置库安全评价具有重要意义.通过对国际上EDZ研究工作的调研,归纳了EDZ演化工程以及模拟工作,提出了EDZ研究过程中需要关注的方面.EDZ研究需要关注EDZ的结构和水流的各向异性特征,EDZ密封有效性以及密封材料与围岩界面反应机理以及EDZ的综合评价方法.     

高放废物地质处置关键核素在粘土岩预选区中的迁移模拟研究

利用GMS计算了放射性核素Nb-93 m,Se-79,Tc-99,Zr-93,Sn-126在陇东预选区中百万年尺度的污染迁移过程.模拟结果表明:粘土岩由于极低的渗透性和较强的吸附能力,能够有效的阻止核素在围岩中的迁移.其中,迁移距离最大的核素为Se-79,最大迁移距离为242 m,在距泄露点68 m处其活度浓度的峰值为23000 Bq/l,处置库在百万年内总的活度释放量约为4.3E18Bq,其中起主要贡献的核素是Se-79,其次是Tc-99.     

粘土岩处置库陇东预选区社会经济条件调查研究

对陇东地区进行社会经济条件调查,得出陇东地区内有庆阳市和平凉市两大城市,以2013年统计数据为准,庆阳市和平凉市平均人口密度分别为97人/平方千米和219人/平方千米,均高于甘肃省平均人口密度(61人/平方千米);陇东地区生产总值达947．29亿元,占甘肃省生产总值的15．11%,属经济发达地区;且陇东地区含有丰富的煤炭和石油资源;可以得知陇东地区区域人口密度高,经济发达,资源丰富。从社会经济条件分析,陇东地区不适合作为中国高放废物粘土岩地质处置库预选区。     

模拟浓缩液桶内干燥200 L规模全流程试验研究

利用自行研制的浓缩液桶内干燥装置进行了含硼44000 ppm和30000 ppm的模拟浓缩液桶内干燥试验研究.考察了水分蒸发速率、干燥产物含水率和性状、减容比以及去污能力.结果表明:在较高加热温度条件下,干燥过程平均水分蒸发速率可以达到6.0 kg/h,干燥产物含水率≯15%,整体减容比达到了4.0~6.0;但是去污能力较差,干燥过程产生的冷凝水不能直接排放,需要增加处理设备进行处理或返回蒸发器二次浓缩.     

贫铀的处理与处置探讨

目前贫铀及其合金在军事及民用工业中已获得成功应用.文章介绍了各国贫铀的利用情况,重点介绍了美国将贫铀作为废物处置方面存在的争议,并探讨了贫铀作为低放废物处置的可能性,贫铀废物有一定的工业用途,但由于产量远大于利用量,因此带来了贫铀的处置问题,对一定量的贫铀废物进行近地表处置进行了探讨,结果表明近地表处置一定量的贫铀废物可行,为中国贫铀废物的再利用以及最终处置提供参考与借鉴.