地下实验室 高放废物地质处置的重要研究设施.doc

地下实验室_高放废物地质处置的重要研究设施经验交?流?地下实验室———高放废物地质处置的重要研究设施Ξ罗上庚()中国原子能科学研究院,北京,102413摘要本文介绍了地下实验室的分类和国际发展现状、它在建设高放废物、长寿命核素废物地质处置库中的重要作用、它的建设和运行投资,最后还对我国的地下实验室的开发研究活动提出了建议意见。关键词地下实验室地质处置放射性高放废物长寿命核素件下,以全规模或缩小比例的方式验证处置库1前言设计的可靠性、处置库系统和构成单元的性状、(地下实验室URL,UndergroundResearch废物的放置和处置库封闭方案等。)Laboratory是为支持高放废物和长寿命核素废此外,地下实验室还为高放废物和长寿命物地质处置计划而建立的地下研究设施。地质核素废物的安全处置提供可信的证据,促进国处置能够安全地隔离高水平放射性废物和长寿际合作,加速攻克这方面的技术难关,为核能开命低中放废物,保护人类和环境。地下实验室发利用的可持续发展提供物质基础。的关键作用是提供接近实际处置的地质环境条件,为建立地质处置库提供参数资料、实践经2地下实验室类别验、人员培训、公众沟通和国际合作,从而为地质处置库的设计建造、运行和关闭等实践提供地下实验室有的是精心设计和建造的新设(可行性论证和优化方案。主要功能有:施,有的是利用适当洞穴如废旧矿山和其他地)下巷道改建而成的。有的计划要做系统的研场址特性鉴定———在地下进行现场研究能究工作,有的只为完成某些专门的研究。地下提供更实际的地质、水文、地球化学、岩体结构及力学性状等方面的数据资料;提供外部作用实验室大致可分为以下两类:()和变化所产生的影响的信息,以及提供安全评1普通地下实验室———仅为研究和试验价所需要的参数和证据。目的,获取支持地质处置的技术和经验,将来不打算用作处置废物的设施。这类实验室大部分现场试验———包括场址特性鉴定方法、未来应用的适应性和可靠性判断、工程屏障材料是利用已存洞穴巷道改建而成的,包括废旧矿试验、处置库挖掘爆破施工方法、处置库概念设山、核武器地下实验场址、水利工程巷道、铁路计模型及其系统和单元特性评价的数学模型或公路的巷道等。世界上第一个普通地下实验()等。室是德国的阿塞Asse盐矿,改建于1965年。目前正在运行的这类地下实验室有12座,其具技术开发———开发用于场址特性鉴定、处()体情况列于表1;还有一部分是精心设计和建置库建造、废物安置可能还包括回取、工程屏障构造、处置库回填和封闭等需要的设备、技术造的新设施,可称为特建普通地下实验室。世和经验。界上第一个特建普通地下实验室是加拿大白壳()处置库性能验证———在真实条件或模拟条Whiteshell实验室,建于1984年,目前国际上正在运行的这类地下实验室有6座,具体情况3。营单位列于表列于表2。由表1至表3可以看出,地下实验室一般()2特定场址地下实验室———除了用于研建在花岗岩、盐岩、粘土、凝灰岩等岩体中,深度究和试验目的以外,将来可能要用作废物处置一般在几百米。目前国际上已有十几个国家建库址或作为废物处置库的一部分。世界上第一有地下实验室,全球也已经积累了约250座年?()个特定场址地下实验室是德国康拉德Konrad的运行经验,为高放废物和长寿命核素废物的铁矿,1980年开始改建。目前全世界有8座特定场址地下实验室,其建造时间,场址特点及经地质处置技术研究开发提供了不少相关资料和经验。,1978年作低490,800m,德国环境和健康国开采过钾碱法国、荷兰、德国中放废物处置,研究Asse盐岩()活动到1997年,回汉诺威东南洞穴在950m家研究中心GSF和盐西班牙填工作等在进行中日本核燃料循环开135m1986-Tono日本中部冲积岩铀矿山平道瑞士()发研究机构JNC废铁2铜矿山Kamaishi300m1998-日本北部花岗岩日本JNC瑞士平道美国、芬兰、瑞典法国、日本、瑞典核燃料和废物废铁矿山平Stripa斯德哥尔摩花岗岩360,410m1976,1992西班牙、()管理公司SKB道西230km瑞士、英国、加拿大捷克、法国、瑞士放射性废物处前水电工程德国、日本、瑞士北部花岗岩Grimsel450m置合作总署1983-挖掘的几条西班牙、瑞()NAGRA隧道典、美国瑞士国立水文地质比利时、前高速公路Terri400m1995-瑞士硬粘岩和地质调查局法国、德国、巷道()SNHGS日本、西班牙低放废物处芬兰放射性废物管置库附近,为Olkiluoto1992-