高放废物的处置

高放废物的处理处置方法摘要：介绍了高放废物处理处置方法，比较了其各自的优缺点，指出深地质处置是处置高放废物的合适方法。关键词：高放废物处理处置方法1引言核废物是危险废物的一种，对于危险废物的管理,一般有如下三个基本原则：分散与稀释原则:对核废物不适用；转变成低危险性物质的原则：目前对于核废物尚未找到合适的方法，长期来说，嬗变是一种可能，它将减少高放废物的数量，但是嬗变后的废物也需要进行处置；隔离原则:是核废物处置的基本原则。高放废物的处理处置是核废物管理中的一个难题，尽管提出过多种方法，也有许多人比较这些方法的特点，但笔者未见到较为系统的比较，本文结合目前的最新认识，对高放废物处理处置方法进行较为系统细致的比较。2高放废物处理处置方法比较表1给出的是一般意义上高放废物的处理处置方法的比较，其中除以前讨论较多的海洋倾倒、海底处置、大陆冰盖处置、发射至太空、地质处置、后处理/嬗变等外，还对监控储存与最终移去两种方法进行了探讨。表1高放废物的处理处置方法的比较口幻处置方法 特点 海洋倾倒 违反国际法海底处置 违反国际法大陆冰盖处置违反国际法监控储存 将处置责任推给下一代,不符合可持续发展从物质与安全角度能很好控制对于将来管理或处理有可行性为保派安全，需要进行监控裂变物质存在，需要进行监测对于战争、动乱，经济衰退等社会问题很敏感不是长期的处理方法长期来说，剂量不满足安全与辐射防护要求发射至太空花费大可能预示后处理后处理/娘变需要一个复杂包括新反应堆的核系统需进行深入研究产生的废物仍需采用与核燃料一样的处理方法与将来的能源系统有关在经济上与政治上均不可行地质处置 可满足所有要求提出对核废物采用监控储存方法的原因是仍有许多人认为目前的技术水平尚不足以处理高放废物，因此他们建议对高放废物进行长期监控暂存，待技术成熟之后再进行处理,故在本文中较为详细地介绍其特点。但从可持续发展的角度,这种做法是将处理的风险转嫁给下一代，因而是一种不可取的方法。不过，将产生的高放废物在地面暂存30~50a,以使短寿命核素衰变完，这是目前认同的做法,也是为了减小进一步处置的风险，此与长期监控暂存不一致。至于最终移去的方法，实际上是人们最希望做到的，但其技术上存在较多问题，而且将来可能也做不到，因此此只是人们一相情愿的方法。3高放废物地质处置方法尽管国际上倾向于高放废物的地质处置方法，但是是直接进行地质处置还是后处理后进行地质处置，甚至经过后处理并经过嬗变之后再进行地质处置，各个国家的认识不尽相同，如瑞典、美国、加拿大、芬兰、西班牙等拟采用直接处置的方法，法国、英国、俄罗斯、日本等拟采用后处理后再处置的方法,法国、英国、俄罗斯已建有后处理厂，日本计划在2005年建成后处理厂，目前日本、瑞士、比利时、荷兰和德国的部分核燃料送到法国或英国的后处理厂进行处理。另外，由于铀的国际价格的下降，使得后处理厂在经济上不合算，目前欧洲倾向于放弃后处理采用直接处置的方法。表2给出的是这几种方法的详细比较。关于核废物的地质处置，目前也提出了多种处置形式[2],相关方面的比较在表3给出。经典的方法,即基于KBS-3的方法，将废物玻璃固化后装入包装容器中，放入地下500m左右的处置库的竖井中，容器周围用高压实膨润土充填。瑞典、加拿大、芬兰拟采用这种处置方法；VLH方法(VeryLongHoles)[3],与KBS-3方法类似，只是建设期与运行期的安全性不易保证。废物被封闭在几条平行的几公里长的平硐中，处置深度400~700m;表2几种地质处置方法的深入比较处置方法优 点缺 点直接在深地质处置库处置处理步骤少，意味着对人的剂量负担小目前技术已可行且相对简单特别对于长寿命核素具低的溶解性将来可以获取及恢复发生显著后果的可能性小所有的长寿命核素留在废物中铀的利用率低，其大部分内在能量留在废物中需长时间监测裂变物质在今后很长时间仍保留在废物中后处理后再在深地质处置库处置铀中的能量在轻水堆及增殖反应堆可充分利用减少了铀浓集的需要减少了废物中铀与杯的量高放废物更易确定与控制的形状长期(1000a内)的毒性小于直接处置众多的处理步骤增加了对人的剂量和释放的风险花费高废物类型多，可能增加处置的废物体积增加了核武器物质扩散的风险后处理及嫡变后再在深地质处置库处置铀中的能最能够很好地在增殖反应堆与加速器系统中利用废物中长寿命核素量相应减少长期观点可减小深地质处置库的大小众多的处理步骤增加了对人的剂量和释放的风险进一步增加花费废物类型多，可能增加处置的废物体积增加了技术扩散的风险，使得可能用作核武器的原料目前技术上尚不可行，存在不确定性表3儿种地质处置方法的比较回KBSWVLHWP-CAVEVDHTOC\o"1-5"\h\z将负担转嫁给下一代 二 — — —环境要求 二 + 一 +安全要求 二 一 一 一辐射防护要求 二 二 - -保卫问题 二 二 二 +"(3)WP-Cave方法,是瑞典提出的方法,其主要问题是无法保证长期安仝性。其的岩!体»«梆废瞿置密地封闭在袖膨润土包靴有其的岩!体»«梆VDH方法印6札：魄击Hblksl片即将高放废物直接处置在地下几千米深度,其具体处置方法有两种：一是俄罗斯准备采用的方法，即通过加压将高放废液直接注入地下几千米为黏土包围的砂岩中。这种方法的合理性俄罗斯正在研究，他们已经在450m的深度上做了大量的注入工作。二是瑞典设计的处置概念，即在几