核废料深埋处置课件.ppt

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1、a,1,核废料深埋,2014.3.24,a,2,主要内容,一、研究背景二、核废物的来源、分类以及管理三、核废物管理的基本方法基本原理 和方法四、核废物深层地质处理五、迄今国内外的研究进展六、相关应用介绍,a,3,一、研究背景,a,4,一、研究背景,a,5,一、研究背景,a,6,我国核电站发展概况,a,7,2020年, 我国核电有 望实现 7 0 G W 的 装机容量, 核电设备市场或将达到 4000 亿元, 核电装备自主化进程的推进必将带来核电装备业的大发展, 而核电发展的技术瓶颈等制约因素仍 有待进一步突破。由于核废料处理问题的困扰, 5 0 年后如何处理核废物或将成为比建设核电站更大的难题

2、。,a,8,“亚洲第一坑”,中国第一个核武器研制基地地处中国西北部的青海省海北藏族自治州州府西海镇地区，先后研制成功了中国第一颗原子弹和氢弹，被称为中国“原子城”。1995年全面退役至今，与它相距仅几公里的金银滩就是当时基地工作区内所有的放射性废料被深埋之地，世人称为“亚洲第一坑” 。,a,9,相关国际机构,IAEA ：International Atomic Energy Agency国际原子能机构ICRP：International Commission on Radiological Protection国际辐射防护委员会UNSCEAR: United Nations Scientifi

3、c Committee on the Effects of Atomic Radiation联合国原子辐射效应科学委员会等等。,a,10,核爆炸,a,11,压水堆核电站 铀-235轻水堆、重水堆（秦山三期）和石墨汽冷堆轻水堆又分为压水堆（秦山 大亚湾 田湾 岭澳 宁德）和沸水堆（福岛）,a,12,快中子增殖堆 Fast Breeder Reactor（FBR）铀-238，钚-239,a,13,石墨气冷堆铀的包覆颗粒作核燃料、石墨作中子慢化剂、氦气作为冷却剂的先进热堆,a,14,核电站,a,15,a,16,辐射的种类,a,17,二、核废物的来源、分类以及管理原则,a,18,二、核废物的来源、分类

4、以及管理原则,a,19,a,20,民用核燃料循环,以核电生产为中心的核燃料循环，包括前段过程、反应堆运行过程和后段过程三大部分。,a,21,军用核燃料循环,军工放射性废物主要来源于军用核材料生产、核武器制造以及核动力舰船（如核潜艇、核动力航空母舰等）的运行。,a,22,2.2 核废物分类,根据国际原子能机构（IAEA）的分类，首先按物理形态将核废料分为液体、气体、固体三类，然后再按比活度将每类分为若干级别。见下表：,a,23,2.2 核废物分类,我国放射性废物基本分类如下表：,a,24,2.2 核废物分类,a,25,三、核废料管理的基本原理和方法简介,a,26,放射性废物管理的9条基本原则（I

5、AEA）：,（1）保护人类健康：放射性废物管理必须确保对人类健康的影响达到可接受的水平；（2）保护环境：放射性废物管理必须确保对环境的影响达到可接受的水平；（3）超越国界的保护：放射性废物管理应考虑超越国界的人员健康和环境的可能影响；（4）保护后代：放射性废物管理必须保证对后代预期的健康影响不大于当今可接受的水平；（5）给后代的负担：放射性废物管理必须保证不给后代造成不适当的负担；（6）国家法律框架：放射性废物管理必须在适当的国家法律框架内进行，明确划分责任和规定独立的审管职能；（7）控制放射性废物产生：放射性废物的产生必须尽可能最小化（8）放射性废物产生和管理间的相依性：必须适当考虑放射性废

6、物产生和管理的各阶段间的相互依赖关系；（9）设施安全：必须保证放射性废物管理设施使用寿期内的安全。,a,27,基本原理,a,28,3.1 对处置系统的基本要求,（1）对废物进行相当长期的的隔离（依赖天然的和人造屏障来实现）,（2）一旦完全隔离期过后，要保证一个低的释放率,（3）能够估计由于人类活动或毁坏性的自然事件所造成的废物转移情况,（4）利用现有的技术和合理费用能实现处置,（5）必须能够充分地模拟控制处置系统长期特性的过程，包括物理的、化学的甚至生物的,a,29,3.2 主要的几种处理方法,（1）太空处置 此处置方案可使废料永远脱离生物圈,因此具有较大的吸引力。美国国家航空和宇宙航行局 所

7、做的研究表明:根据太空发射技术,把核 负载物 发射 到地球 与金 星之 间的太 阳轨道上是可行的。此方案的主要问题是极高的花费和发射失败的危险。,a,30,3.2 主要的几种处理方法,（2） 冰层处置 此方案主要是利用核废料自身发热将冰融化而逐渐沉入冰层内或冰 层底部。然而,非常高的运输、处理费用,以及由于冰层处置区在地质时期内进化的不确定性引起废料密封可靠性问题。国际法律明确禁止在南极处置废料,而在格陵兰岛选址又要受到丹麦的控制。,a,31,3.2 主要的几种处理方法,（3）海底处置在海底处置某些类型的废料,虽然具有很低的个人危险度,但用此方法 处置高放、中放废料受到国际协议的禁止 (伦敦倾

8、倒公约, 1 9 8 3 年 )。,a,32,3.2 主要的几种处理方法,（4）岩熔处置高放射性的固体或液体废料贮放到地下深孔或洞穴中,废料 产生的辐射热将熔化它本身及周围岩石。最终冷却后,废料将熔合进天然岩石基质内。（5） 深层地质处置地质岩层以它年代的古老以及在多数环境中长时间的稳定为特征,尽管岩石都以相当缓慢的速度在不断变化。目前,世界各国处置高放废料的最重要也是最常用的方法是人工深岩穴(贮存库)贮存。,a,33,a,34,a,35,四、核废料深层地质处理,a,36,地质岩层以它年代的古老以及在多数环境中长时间的稳定性为特征。 岩层保持其结构完整性和物化特征的时期之长已大大超出人类经验的

9、范畴。,a,37,4.1 放射性废物处置系统介绍,a,38,主要功用,物理屏障作用限制和阻止地下水接近、进入废物处置库；减弱和屏蔽放射性废物发出的，射线对生态环境的影响；化学屏障作用通过化学作用阻滞放射性核素向生物圈迁移；机械屏障作用废物容器和回填材料能安全、稳妥地包容废物，吸收巨大的地应力(岩石静压力、地质应力等)，为处置状态的废物体提供机械支撑。,a,39,废物体,废物体是阻滞废物中放射性核素向外迁移的第一道屏障。,a,40,回填材料,回填材料是指在处置放射性废物时，在废物容器之间和在废物容器与地质体(土壤、岩石)之间等剩余空间内放置的某些矿物、岩石碎料。 常用的回填材料有膨润土、粘土、沸

10、石、蛭石、玄武岩、岩盐等碎块或粉末(掺入一定数量的石英砂、石墨等)。,a,41,地质体,地质体又称废物的贮存介质、处置介质等，这是指放射性废物处置场(库)周围的土壤、岩石及有关沉积物等。地质体是放射性废物处置体系中最重要的一道屏障(天然屏障)。,a,42,4.2场址选择因素,1、地形2、大地构造和地震强度3、地下条件：处置区深度地层结构：厚度和延伸，坚实度，均匀性，均质性，和地层纯度上覆、下伏和侧翼地层的性质和延伸,a,43,4.2场址选择因素,4、地质构造：倾斜或倾向断裂和节理底辟作用5、围岩的物理和化学性质：渗透性，孔隙度，溶解度和弥散度，气体和液体的包裹体岩石的力学和塑性特性，区域和局部

11、的热梯度热机和热水力响应，热导率和比热吸附容量，矿物中的水含量辐射效应,a,44,4.2场址选择因素,6、水文和水文地质地表水：产状、组成、体积地下水：产状、体积、化学7、未来的自然事件：水文变化抬升和下沉地震强度岩浆侵入和断裂作用气候变化地形变化,a,45,4.2场址选择因素,8、普通地质和工程条件场地面积和缓冲带已有的钻孔和洞穴，勘探钻孔、竖井、坑道和洞穴废石处置，废物运输处置库的设计和建造，处置库的安全运行和稳定性9、社会学问题：潜在的资源土地的价值和使用人口分布，土地权和管辖权可接近性和服务设施其他环境影响公众的态度,a,46,4.3 处置介质的选择,对处置介质提出下列条件:(l) 岩

12、石水渗透率小,孔隙度小,含水量低,这些都是高放废料地质处置介质 最重要的必备特性,因为地下水易导致核素的扩散、渗透;(2) 岩石节理、裂隙不发育,不被断层切割,节理、裂隙、断层往往成为地下水流动的通道;(3) 岩体具有阻滞放射性核素迁移的地球化学、矿物学特性 (如吸附性、离 子交换能力等 );(4)岩石具有良好的导热性,易于传导、散失由高放核废料产生的衰变热;(5) 岩石具有较强的抗辐射性能;(6)岩石具有一定的机械强度,便于构筑较牢固的地下工程;(7) 岩体具有足够大的体积,放射性核素即使泄离处置库,当它们缓慢迁移至 生物圈时,已衰变成无害水平。因此,高放废料的地质处置深度为500 1000

13、 m。,a,47,具备上述条件可供处置高放废料固体的主要有岩盐(盐层、盐丘)、花岗岩、粘土岩、凝灰岩和玄武岩等,其中尤以岩盐、花岗岩、粘土岩广泛被各国采用，下面分别进行介绍。,a,48,岩 盐,岩盐是一种泻湖相、内陆盆地蒸发岩，主要成分为石盐（NaCl），另含少量录化物、硫酸盐。岩盐具有以下适宜于处置放射性废物的特性：.基本不含水，否则岩盐体将被溶解而荡然无存。岩盐仅存在于干燥的地质环境中。.孔隙度极小(0.5)，水渗透系数较小(10-1210-8cms)，其中盐丘岩盐的渗透率最低。.导热性能良好热导率为3.346.28W/（mC）。.对自身中出现的裂隙具有特有的自封闭(或自愈合)能力，即若岩

14、盐中出现裂隙，裂隙水中的过饱和盐分能自行沉淀并封闭裂隙，因而岩盐中裂隙的存在时间较短。,a,49,岩 盐,.具有定可塑性。随温度增高，岩盐的可塑性增大，这增强了对裂隙的自封闭能力。.对放射性核素具有一定的吸附能力。.放射性核素在盐饱和水溶液中的扩散速度极小。.易溶于水，只需向地下注水溶解盐体，便易获得所需形状的地下处置空间，施工成本低廉。9.具有一定机械强度，在其中施工无需人工支撑。10. 具有蠕动性(速度为0.0052mm/a)，在岩盐中处置放射性废物后，岩盐能逐渐自行包封废物容器而不留任何自由空间。,a,50,岩 盐,岩盐不利于处置放射性废物的性质主要有： 1. 当温度增高时，岩盐的热导率

15、降低。 2. 当吸收辐射线剂量达106一107Gy时，岩盐内部结构将发生一定变化，即岩盐的抗辐射性能不够理想。 3. 岩盐在高温、高压条件下将发生蠕动，使处置在其中的放射性废物有上升暴露至地表的危险。 4. 岩盐中若出现光卤石夹层，后者在增温时(130)即分解，生成多量水，危及废物的安全处置。,a,51,岩 盐,5岩盐中的流体包裹体能向热源移动，造成废物容器(热源)周围卤水量增多，废物易被侵蚀，而且卤水的热导率小于岩盐的热导率，卤水量的增多不利于废物衰变热的传导和散失。 6岩盐是一种有用矿产，有些人认为用以处置放射性废物是一种浪费。,a,52,花岗岩,花岗岩类岩石分布广，具有良好的储废性能，因

16、而受到世界各国的青睐。 花岗岩适宜于处置放射性废物的特性主要有：1.分布广，岩体规模一般较大(岩基等)，岩石质地较均一。2. 新鲜花岗岩的孔隙度较小(0.1一0.2，一般为0.50.2%)水渗透系数较小(1000 m深处为10-1210-10 m/s)。3. 含水量较小(0.1一0.2)。4.新鲜花岗岩中化学元素和同位素体系基本上保持封闭状态。5.机械强度较大，有利于构筑地下处置工程。,a,53,花岗岩,6. 导热性较好平均热导率为25W(m)；热稳定性较好。 7. 抗辐射性较好，受高剂量辐射线作用后，岩石性质不变。8. 岩石中的磁铁矿、黄铁矿、绿泥石、黑云母等合Fe2+矿物，促使变价放射性核

17、素处于难溶于水的低价状态。9. 对放射性核素具有较好的阻滞性能。,a,54,花岗岩,可用作放射性废物处置库主岩的花岗岩必须具备的条件：1.岩体延伸范围较大，岩石质地均一。2.断裂构造不发育，岩石裂隙广泛地被次生矿物（方解石、粘土等）充填。3.岩石的水渗透系数小于10-910-8cm/s；岩石的空裂度不大于0.5%1%。4.在地貌上，花岗岩体应略低于周围地区，以免岩体被风华、剥蚀过快。,a,55,粘土岩,粘土是良好的回填材料 ，适宜于处置放射性废物的特性主要有： 1粘土岩(及泥质岩)约占世界沉积岩覆盖面积的70，分布极广（见p102表3.3）。 2水渗透系数较小(10-11一10-7cms)，粘

18、土岩是一种不透水岩石，常构成贮油气构造的屏蔽层，以及地下蓄水层的阻隔层。 3粘土岩中的伊利石、高岭石、蒙脱石、沸石等具有较强的离子交换能力和吸附能力。因而粘土岩的U、Th含量一般较高。,a,56,粘土岩,4不溶于水，具可塑性，因而可自行封闭岩石中的裂隙。5粘土岩自生矿物的RbSr同位素年龄与其沉积年龄较吻合，表明新鲜粘土岩具有较好的化学封闭性。 6.新鲜岩石中含有的黄铁矿、有机碳，使岩石处于弱还原状态；碳质和氧化后的黄铁矿对元素具有较强的吸附能力。,a,57,1.粘土岩常与其他岩类互层，其厚度数厘米到数十米不等；粘土岩因矿物成分、粒度的变化而变得不很均一。2.粘土岩常与其他岩类组成延伸数公里至

19、数十公里的大型背斜、向斜构造，在该类构造中的地下水运动规律较复杂。3.含水量较多，可塑性较大，在构造应力作用下将发生塑性流动，粘土岩的机械强度较小，这增大了地下挖掘工程的困难和费用。4.热导率较小，这将造成废物处置库内的温度较高（p104图3.3），同时引起粘土岩中含水矿物脱水，从而降低粘土岩的处置性能。,粘土岩不利于处置放射性废物的性质主要有：,a,58,粘土岩不利于处置放射性废物的性质主要有：,5粘土岩中的有机质与废物金属容器材料发生化学反应，生成溶于水的金属元素含碳络合物，从而加速了废物金属容器的侵蚀速度，在一定程度上也促进了放射性核素、裂变产物的溶解、迁移。6世界上大部分粘土岩产出较浅

20、, 因而比利时莫尔粘土岩地下实验室埋深仅223米。7层理、裂隙较发育。 英国、意大利和比利时预选作处置核的粘土岩，其产状十分平缓，层位稳定，常构成沉积盆地。,a,59,4.4 处置库系统类型及几种处理方法,深部处置库系统本身分为三个主要的类型：（1）把液体废物直接地或掺在缓慢固化的固化剂（如水泥）中注入到深层多孔地质中。（2）在一个专门建造的或现成矿山改建的洞穴中深埋。（3）在一个由地表钻下去的孔内深埋。下面对几种具体的方法进行介绍,a,60,1、深岩硐处置,高放废物的深岩硐处置是将固化高放废物处置于地下(500 m)人工深岩硐中。该类深处置库一般可分为地面设施和地下处置库两部分；地面实施包括

21、：办公大楼、废物容器包装工厂、废物存储库、车库、其它废物处理实施、竖升降机操作室、通风系统、污水处理系统、供水供电系统和电视检测控制中心等（p133图3.16）；地下处置库主要由中央竖井大厅；巷道； 处置室； 竖井这四部分组成。,a,61,1、深岩硐处置,废物容器在地下处置室中的处置方式有3种：将废物容器堆放在处置室、巷道中，废物容器之间的空隙填以粘土、沥青、混凝土等；将废物容器堆放在处置室、处置平巷底板的处置孔中，钻孔一般垂直于底板； 将废物容器堆放处置室之间支撑岩墙的水平处置孔内,a,62,2、废矿井处置,高放废物的废矿井处置原理与低、中放废物的废矿井处置原理相同，所不同的是处置高放废物时

22、对废矿井的工程质量要求，明显高于处置低、中放废物时对废矿井的工程质量要求。绝大多数处置低、中放废物的废矿井，都不具备处置高放废物的条件，这是由于高放废物的比活度较大，放射毒性较大，安全处置期长，处置库必须具有较好的水文地质、工程地质等条件。,a,63,2、废矿井处置,对于某些处置条件较好的废矿井，也需要周密的改建后，方可成为高放废物的处置库。 由于废矿井固有的不良处置条件，迄今拟采用废矿井处置高放废物的国家很少,a,64,3、深钻孔处置,高放废物的深钻孔处置是将高放废物容器处置在数千米乃至上万米深、孔径为0.751m的深钻孔或超深钻孔内，然后用粘土、岩石碎块、混凝土等回填材料封孔，使高放废物永

23、久与生物圈隔离。这一处置技术目前还处于开发研究阶段。,a,65,优点：处置深度极大，因而具有极好的安全性。钻进过程对岩石的扰动较小，而在开凿处置库时，由于采用爆破技术，使岩石中裂隙增多，促进地下水流动。钻孔易严密封堵，其密封性远较深岩硐处置库为好。钻孔中放射性废物衰变热的扩散空间大，散热速度快。废物处置后，无需进行工程回填。处置技术简单，与深岩硐处置相比，深钻孔处置的成本较低,a,66,缺点：在处置过程中若出现故障，几乎无法排除和弥补，因而各国在选择高放废物处置方案时，首先考虑采用深岩硐处置法；一个深钻孔中处置废物的数量，远较一个深岩硐处置库的小；在210 km深处的岩石温度约为60一300，

24、硼硅酸盐玻璃固化体在温度超过200的环境中很不稳定，与地下热水作用后可发生析晶和分解，因而在这种情况下宜采用废物陶瓷固化体。此外，钻孔深部地温较高，不利于废物散热。,a,67,4、岩石熔融处置,高放废物、超铀废物的岩石熔融处置，亦称地下熔融处置，这是将高放废液注入钻孔或深部(2000一3000 m)岩硐中。 在此后较长的时间内，藉高放废液衰变热，将岩石与废液熔为一体(温度超过1000，经冷却后成为岩石固化体，从而达到永久隔离高放废物的目的。但这只是一种设想。,a,68,4、岩石熔融处置,优点：对废液无需进行固化处理，处置技术较简单；处置成本较低。缺点：对地下2000一3000 m深处岩石中地下

25、水约运动规律尚不清楚，高放废液能否与岩石一起被完全熔融，未经实践证明；此外，从地下抽汲放射性析出水，是一项复杂的技术，抽出的放射性水是二次废物；在2000一3000m深处开凿岩硐，耗资甚巨。,a,69,5、深海床处置,高放废物的深海床处置，是选择底部沉积物为粘上的深海区，将高放废物容器植入深海(4000一6000 m)底部粘土沉积物深处(20一30 m)，籍海底未固结粘土和海水永久隔离放射性废物。该方法与低、中放废物海洋投弃的区别是，后者将废物容器投弃在海底沉积物表面，一般得不到海底沉积物屏障的保护。将高放废物植入海底沉积物中的方法多达19种，其中最常用的方法有4种：1.自由落入法 将高放废物

26、容器装入特制的金属容器中，用处置船将其运至处置海域后，投入海中，籍穿透器自重穿越海水，自由落入海底未固结粘土层中。,a,70,5、深海床处置,2.铰车沉降法 将高放废物容器作坚固的包装后，在舰只上通过船用绞车将高放废物容器定向放至海水中一定深度后，籍重力作用自由落入海底沉积物中。3.钻孔法 采用船用钻探设备在海底钻取钻孔，然后将高放废物容器处置在海底钻孔中，最后用岩石碎块、粘土、水泥等回填材料封孔。,a,71,5、深海床处置,4.沟埋法 用船用水平钻探设备在海底50200m深处钻取水平沟槽，然后将高放废物容器堆置于这些水平沟槽的粘土沉积物中。 适宜作海床处置的高放废物一般为玻璃固化体，废物包装

27、容器材料为对海水具有较强的抗侵蚀能力的钛基合金（在海水中的侵蚀力为1m/a）及高放废物软钢（厚约75mm），其均可经受500a的海水侵蚀。在深海条件下，废物容器承受的压强可达60N/mm2。,a,72,优点：浩瀚的海洋占地球表面70，绝大部分海底无矿产资源，可供选作废物处置库址的海域多（约占海洋总面积75)；处置安全性好，对陆上居民影响小；不受陨石撞击的威胁；自由落入处置技术较简单，处置成本低廉。一艘处置船可载上万吨废物容器出海作一次性处理。缺点：海底钻孔法处置的成本稍高，处置技术较复杂。,a,73,4.5 高放废物库的运行,a,74,4.6 封闭和监测,当处置库退役时，地面设施不再有用，也应

28、退役并拆除。经过美化仅保留有标记场地位置的永久性方尖塔或字碑。由于没法进入处置库或废物，因此在场地上需要再筑围墙或其他形式的安全措施。监测方法有很多种，从测量废物周围的岩石情况到监测地表水中的放射性水平。但是任何形式的长期监测都缺少科学依据，对场地的各类安全评价是没有价值的。深部处置库的封闭应该视为最后的行动，是场地运行的结束，处置库上部的土地可以转为正常的农业生产或其他用途。,a,75,竖井和钻孔的密封,确保一个好密封体的主要问题不是要求密封体特性如何优良（入非常低的渗透率）而是要保证其与岩石粘结良好，在石油工业中通用的现场密封试验中，探测到的渗漏大多发生在岩石和密封体界面上。另外，钻井和爆

29、破会引起围岩的破损，增大渗透性，增强通过密封体的水流量。,a,76,五、迄今国内外所做的主要理论工作和研究成果,a,77,（1）TM耦合问题有关的研究工作和成果Johnson(1978 )利用精确的声发射技术研究均匀慢加热速率下岩石的热裂化问题,发现75、20分别是花岗岩、石英岩的热裂化温度;Vander Molen (1981)对石英相变温度 (石英 转变温度)对压力的依赖性和对热膨胀系数的影响进行了探讨;Wai等(1982)对岩体中热应力的非线性进行了全面的分析;John等(1989) 提出了花岗岩在半脆区基质的微观变形机制; Heueckel (1994)研究了宏观唯象下的花岗岩的热塑性

30、本构关系;Ohnaka(1995)提出了岩石在脆韧性转变区的剪切破坏准则;Bernier等(1996 )总结了在粘土岩中进行的原位TM试验;目前,中国科学院武汉岩土力学研究所获得了国家自然科学基金的资助,致力于“核废料地下贮存围岩时温等效效应探讨研究” 。,a,78,( 2 )HM及THM耦合问题有关的工作及研究成果DECOVALEX计划（ Development of coupled models and their validation against experiments for radioactive waste disposal） ：一个针对高放核废料贮存的国际合作计划,由来自七个

31、国家 (日、美、法、英、加拿大、芬兰、瑞典 ) 的九个机构提供经济资助,由来自八个国家(日、美、英、法、加拿大、挪威、芬兰、瑞典) 的十二支科研队伍参加。,a,79,DECOVALEX计划的具体内容归纳如下: （a）支持用于THM耦合过程模拟的计算机程序的开发; （b）对不同计算机算法进行考察,将合适算法应用于THM模拟; （c）将针对近期科研 成果进行开发的计算机程序进行考察对比,展示计算方法的正确性; （d）将现场试验结果同模型计算结果进行比较,用以验证模型的正确性。,a,80,除DECOVALEX计划外,据不完全统计,国际上还有HADES ( High Activity Disposal

32、 Experiment site)计划、HDR ( Hot Dry Rock )计划、Stripa计划以及YMP ( Yucca Mountain Site Characterization project)计划等。,a,81,当前存在的主要问题：(1) 岩石是弹粘塑性材料，涉及时温效应，而且研究岩石时还将涉及热力学中能量守恒原理和嫡不等式问题,研究难度较大。( 2 ) 地下水问题也是核废料处理的主要难题之一。( 3 )岩石由于力、热、水和辐射的影响,不仅发生物理变化,还发生化学变化,考虑二者之间的相互影响也是急需解决的难题之一。,a,82,六、相关应用介绍盐穴深埋,a,83,利用人造地下盐穴

33、进行工业废料的填埋, 特别是许多放射性废料, 包括核废料的填埋, 将核废料埋到地下1000 m下的人造盐穴中, 具有安全性高、费用低的优点, 正受到越来越多的关注。,a,84,6.1 利用现状介绍,盐穴最初的利用主要是进行石油和天然气的储存, 是作为储备库来使用的。美国人首先利用盐穴进行储气, 并于 1959 年建成世界上第一个盐穴地下储气库。在随后的 40 年里, 利用盐穴进行石油天然气的存储就得到了很大的发展。 到目前为止, 世界上有 1000 多个用于除采盐以外的各类目的的盐穴, 分布在美国、 加拿大、德国、法国、英国、俄罗斯、澳大利亚、土耳其、阿根廷、泰国等几十个国家, 仅美国就在墨西

34、哥湾附近的盐层中利用盐穴储备原油7108桶。,a,85,6.1 利用现状介绍,随着盐穴用途的不断拓展, 盐穴开始用于各类难于处理的工业废料的填埋,利用盐穴对特别难以处理并且很容易产生二次污染的废料的处理, 特别是核废料的处理, 在美国和德国等国家已经研究多年, 并且已经取得成功, 盐穴今后会成为核废料处理的主要方法之一。,a,86,6.2 原理及方法,建造盐穴的基本地质条件： 盐穴的建造一般选择在盐层厚度大、分布稳定的盐丘或盐层上, 选择盐穴建库要遵循以下几条原则: 盐层厚度大, 无断层影响; 盐层品位高,便于水溶造腔; 顶板强度大, 有利盐穴的安全;盐层内部夹层少、 厚度小, 有利造腔;埋深一般大于 400 m ; 水源充足, 保证造腔用水。,a,87,盐穴建造方法,a,88,核废料的填埋处理,a,89,安全性评价与检测系统,监测的主要内容包括土壤、 地下水和大气。监测的方法主要是通过对埋藏区不同深度的地下水和土壤进行定期监测, 以确定埋藏区内环境是否受到地下核废料的辐射污染。,a,90,我国盐穴核废料储存技术的应用前景,a,91,THE END,谢谢！,