高放射性核废料地质处置中铜腐蚀行为研究进展

 随着核工业的飞速发展,高放射性废物的处置成为重大安全和环保问题,而深地质处置是普遍接受的方案。在处置库花岗岩环境及无氧还原条件下,更适合的处置罐材料为高纯铜。本文从处置库的地质环境、铜处置罐的腐蚀、铜处置罐的寿命预测等方面,综述处置库环境下纯铜的腐蚀电化学行为的研究进展,以更好地评估纯铜在处置库环境下的耐蚀性能及预测处置罐的寿命。     

高放废物地质处置：进展与挑战

随着我国核能事业的飞速发展,高水平放射性废物的处理和处置,即将成为一个重大的安全和环保问题。在介绍国内外进展的基础上,重点讨论了高放废物地质处置面临的挑战：处置库场址地质演化的精确预测、深部地质环境特征、多场耦合条件下(中(高)温、应力作用、水力作用、化学作用、生物作用和辐射作用等)深部岩体、地下水和工程材料的行为、低浓度超铀放射性核素的地球化学行为与随地下水迁移行为及处置系统的安全评价。     

香山科学会议第258—261次学术讨论会简述

2005年8月—9月，香山科学会泌陆续召开了第258—261次学术讨论会。会议涉及数学物理前沿、工程创新与和谐社会、高水平放射性废物地质处置、同步辐射和纳米科技等科学主题。     

甘肃省陇东地区粘土岩基本特性研究

高放废物地质处置库围岩的选择至关重要,各有核国家都对处置库可能的围岩进行了系统研究.从国外经验和国内前期研究成果来看,我国粘土岩是高放废物地质处置库建设中重要的候选围岩之一.对陇东地区进行了地质调查,介绍了该地区的区域构造和区域地质特征,重点对该地区的粘土岩的基本性质进行研究.研究结果结果表明,该地区的粘土岩真密度在2...     

γ辐照和热老化对高庙子膨润土自由基的影响

为了了解 γ 辐照和热老化对高庙子天然钠基膨润土中自由基的影响,拓展高放地质处置缓冲材料性能评价范围,以内蒙古高庙子天然钠基膨润土和北山地下水为研究对象,利用电子自旋共振波谱仪、红外光谱仪和穆斯堡尔谱仪分析了不同γ 辐照剂量(500、1000、1500、2000、2500和3000 kGy)照射、不同老化温度(90、150、170、190和210℃)和老化时间(2、4、6、8、10和12个月)热老化以及γ 辐照3.0MGy后,开展不同老化温度(90、150、170、190和210℃)和老化时间(2、4、6、8、10和12个月)热老化的后的高庙子天然钠基膨润土中自由基浓度、官能团和Fe的赋存状态以及含量的变化,并对其机理进行了初步分析。结果表明：随着累积辐照剂量和老化温度(时间)的增加,膨润土中自由基含量先增大后减小,且辐照和老化作用存在明显的叠加效应;老化后膨润土中Fe(Ⅱ)含量减小,Fe(Ⅲ)含量增大,老化过程发生了结构Fe(II)向Fe(III)的转变,而这种转变在黑暗条件下可以活化O_²产生?OH,且?OH 的生成与 Fe(II)的氧化趋势一致,因此试验条件下 Fe(II)活化O_²产生?OH对膨润土中自由基含量的影响是非常重要的,建议进行深入研究。     

缓冲区膨润土材料均匀化研究进展与展望

缓冲区膨润土材料的均匀化对于处置库的长期安全运营具有重要影响,本文从缓冲区材料不均匀性的来源、国内外试验研究以及均匀化过程的影响因素3个方面,阐述了缓冲区材料均匀化的研究进展,并对该领域的未来发展方向进行了展望。研究结果表明：缓冲区的不均匀性主要来自于储存、运输过程中材料的离析效应、初始状态下材料之间的干密度差异性以及运营过程中地下水冲蚀导致的材料重分布。目前,试验从宏观层面重点关注了均匀化过程中干密度、含水率和膨胀力的变化,从微观层面借助μ-CT技术和压汞(MIP)试验探讨了微观孔隙结构特征的演化规律。FEBEX现场试验结果表明,即使缓冲区整体趋于饱和状态,在初始状态下,材料干密度的不均匀分布仍会持续存在。因此,目前采用的平均干密度指标并不能完全表征膨润土材料的水力学性能。预测处置库运营期间材料的时间与空间分布、评估最终残余不均匀程度对处置库的影响,这是未来需要重点关注的问题。     

粘土岩物理力学及工程特性研究综述

本文较为系统的梳理了国内外学者在粘土岩研究领域所取得的成果,主要包括粘土岩的矿物组成、粘土矿物的微观结构、历史成因及其物理力学性质等四个方面,其中对其物理力学性质的综述涵盖了粘土岩的结构、构造和颜色、粘土岩的密度及可塑性、粘土岩的强度特征、粘土岩的膨胀特性、粘土岩的水理性质和粘土岩的流变性能等六个子项。因近年来将粘土岩作为高放废物地质处置库的潜在围岩成为学术界研究的热点课题,本文还专门论述了国内外学者在该领域实施的开拓性工作。在此基础上,本文对部分研究成果进行了讨论,并提出了继续开展粘土岩区域性成因调查、多类型粘土岩物理力学性质对比研究和粘土岩作为地下工程构筑物潜在围岩的长期服役效能研究等三个前沿课题。     

放射性废物处置中的地质学问题及研究现状

放射性废物地质处置是一个涉及放射性化学、原子物理、水文地质学、水文地球化学、构造地质学、土木工程学多学科的复杂的系统工程，其中由于处置库建设的主体工程是地质工程，因此地质工作在放射性废物地质处置中占有重要的地位。在分析国内外有关资料基础上，结合放射性废物地质处置工作中的经验，指出了低中放射性废物和高放射性废物地质处置工程中地质工作的研究内容、研究范围及国内外研究现状，并强调了地质构造、水文地质、水文地球化学、地球物理、矿物岩石、岩土工程和地质灾害等地质工作在放射性废物地质处置中的作用。     

离散裂隙网络模拟在地下硐室稳定性中的应用——以甘肃北山地下实验室为例

以甘肃北山地下实验室为研究对象,开展了离散裂隙网络-离散元（DFN-DEM）耦合方法在花岗岩地下硐室围岩稳定性分析方面的探索研究。选取地下实验室工程勘察范围内代表性勘察钻孔和地表露头裂隙数据进行统计分析,利用三维离散单元软件3DEC构建离散裂隙网络（DFN）和等效岩体模型,模拟分析了地下实验室-560 m水平试验巷道的硐室的稳定性。结果表明：硐室开挖引起硐室围岩应力重分布,裂隙与硐室开挖面相交部位发生应力集中现象,硐室围岩出现位移变形;在现有条件下,硐室围岩变形量较小,应力集中程度不高,地下硐室稳定性较好。     

算井子地段地表岩体结构面发育程度评价

为了探讨结构面发育程度对高放废物地质处置库选址的影响,以甘肃北山算井子地段岩体为研究对象,通过调查地表岩体节理和断层几何特征,采用数理统计方法获得节理产状、密度、间距、迹长和断层产状、断裂带宽度和断层泥厚度等统计数据,提出多尺度结构面综合评价指标来评价岩体结构面发育程度。结果表明:BS22和BS23钻孔周围分别发育4个和5个节理优势组,节理产状服从正态分布;BS22和BS23钻孔周围岩体节理平均中点面密度分别为0.037 m^-2和0.035 m^-2,平均迹长分别为20.38 m和17.39 m;解译出断层F1产状为35°∠85°,延伸长度为4.49 km; BS22钻孔周围岩体结构面发育程度更低,更适合作为我国高放废物处置库建造场址。