放射性核素在花岗岩地质圈中的迁移计算

文章分析了高放废物地质处置系统中核素在地质屏障的迁移途径,采用库室模型方法,通过Goldsim软件对放射性核素在花岗岩裂隙中的迁移模型,即平面单裂隙迁移模型,进行了求解,模拟了放射性核素在地质屏障中的迁移释放,给出核素从地质屏障的释放率结果。     

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。     

地下水对放射性废物地质处置库的影响

放射性废物处置库是一个受多种因素耦合作用的复杂系统。在多种因素中,地质环境中的水对废物处置库有着至关重要的作用。着重分析阐述了地下水的辐射分解作用以及水中核素迁移这2方面对地质处置库造成的影响。地下水是将核素带入生物圈的载体,能够引起核素迁移;另一方面,地质处置库所形成的强放射场能促进周围的地下水辐射分解,加速工程屏障氧化侵蚀。指出了我国目前有关放射性废物处置系统的设计方案中应该注意的一些问题以及针对这些问题应该采取的措施。     

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.     

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.     

微生物与放射性核素相互作用的研究进展

利用微生物处理放射性废物正日益引起人们的关注,是对现有核素固化方法的新的补充及探索,也是极有应用前景的新尝试。用微生物菌体作为生物处理剂,富集回收存在于水溶液中的铀等放射性核素,效率高,成本低,耗能少,而且没有二次污染物。通过微生物的吸附富集核素作用,可以实现放射性废物的减量化目标,为核素的再生或地质处置创造有利条件。文章综述了目前国内外利用微生物进行放射性核素处理的研究进展。     

高放废物处置库高压实缓冲材料热-温-力耦合过程研究

基于"多重屏障原理"的深地质处置是国内外公认的处置高放废物的较理想方法,而高压实钠质膨润土作为其缓冲回填材料基材的适应性能也已得到证实.     

矿物固化核废物的研究进展

进入21世纪以来,核废物的处置成为核能利用的一大难题。人造岩石和铁氧化物矿石因在高放废物固化研究中具有良好的性能,近年来被广泛研究。对常见的人造岩石和铁氧化物矿石固化体在含高放核素和模拟核素固化处理方面的进展进行了综述,主要包括其组分、固溶量、化学稳定性和理论计算等方面。与常见的玻璃、水泥固化体相比,人造岩石和铁氧化物矿石固化体在高放核素固化处置中具有明显的优势,是高放废物地质深埋处置的理想固化体。然而,人造岩石和铁氧化物矿石固化体仍处于研究开发阶段,尚未实际应用到放射性核环境中。     

Se(Ⅳ)在改性水滑石和膨润土的吸附行为

79Se是高放废物地质处置安全评价中的重点关注的核素之一,如何有效地阻滞其在处置库环境中的迁移扩散是目前研究的热点。将金属盐溶液和有机溶剂与水滑石和膨润土混合制备,分别得到2种无机改性水滑石和9种不同的有机和无机改性膨润土,通过批次实验研究这些改性材料对Se(Ⅳ)的吸附性能。结果表明无机改性的水滑石和膨润土对Se(Ⅳ)均有较好的吸附,吸附率超过57%。而有机改性的膨润土吸附效果很差,吸附率低于10%。采用SEM和XRD对这些改性材料进行表征,结果表明:无机改性后的膨润土的比表面积和层间距均增大,有利于对Se(Ⅳ)的吸附。     

Se（IV）在改性水滑石和膨润土的吸附行为

79Se是高放废物地质处置安全评价中的重点关注的核素之一,如何有效地阻滞其在处置库环境中的迁移扩散是目前研究的热点。将金属盐溶液和有机溶剂与水滑石和膨润土混合制备,分别得到2种无机改性水滑石和9种不同的有机和无机改性膨润土,通过批次实验研究这些改性材料对Se(IV)的吸附性能。结果表明无机改性的水滑石和膨润土对Se(IV)均有较好的吸附,吸附率超过57%。而有机改性的膨润土吸附效果很差,吸附率低于10%。采用SEM和XRD对这些改性材料进行表征,结果表明：无机改性后的膨润土的比表面积和层间距均增大,有利于对Se(IV)的吸附。