中国高放废物地质处置:现状和展望

时间:2004年05月18日 字体:  

(在斯德哥尔摩国际地质处置库大会的报告)

张华祝

中国国家原子能机构主任

2003年12月8日, 斯德哥尔摩  瑞典

主席先生,女士们,先生们:

  “核废物管理和处置政策以及在地质处置库方面所取得的进展”是本次会议的主题,这个主题是国际社会普遍关注的问题,也是核工业业内人士面临的重大课题。我本人很高兴应邀参加这次重要的会议,并就有关问题阐述观点。我愿借此机会对邀请我与会的东道国-瑞典和国际原子能机构表示衷心的感谢。

  核科学技术的发展和核能的和平利用是二十世纪人类最伟大的成就之一。核能技术的不断发展和进步,从利用裂变能到开发聚变能,寄托着人类对未来的期望,它将成为最终解决全球可持续发展的主要能源。安全、有效地处理和处置核废物对于核能和核技术的和平利用有着至关重要的作用。必须将最危险的和长寿命的废物封闭起来,使之与人类生存的环境有效地隔离。在合适的地质岩层中建造地质处置库贮存放射性废物正在被世界各国作为一种适当的方案加以广泛研究。1999年11月在美国丹佛召开了“核材料处置地质处置库”国际会议,20多个国家的高层政府代表与会阐述了各自在该领域的政策和决策,受到了世界的广泛关注。本次大会是继丹佛会议之后在地质处置库领域的又一次盛会,我相信这次会议必将为核废物得到安全和有效地处置产生积极影响。

  下面我愿借此机会,向各位与会代表简要介绍一下中国高放废物地质处置的现状和展望。

  一、中国的核能发展与高放废物处置政策

  中国的核工业起步于20世纪50年代,经过几十年的努力,已建立起了较为完整的核工业体系。进入20世纪80年代,中国实行改革开放政策,中国经济进入了新的发展时期,中国的核工业也进入了以核电为标志的新的发展阶段。经过二十多年的努力,中国迄今已经建成8个核电机组,还有3个机组正在建设之中,计划2005年前全部建成投入商业运行,届时中国的核电装机容量将达到900万千瓦,约占全国电力装机总容量的2.3%。为满足未来中国经济发展对电力的需求,中国的核电还将有进一步的发展,据初步设想,到2020年中国的核电装机容量可望达到3200万千瓦左右。

  随着核电的发展,到2010年中国积累的乏燃料将达到1000吨。在2020年以后,预计每年都将卸下近千吨乏燃料。对于乏燃料,中国走后处理的技术路线,通过回收乏燃料中的铀和钚,实现核燃料的闭合循环,以充分利用现有的铀资源。经过多年的努力,中国动力堆乏燃料后处理中间试验工厂的建设已初具规模,计划于2005年进入调试阶段。随着处理后产生的高放废物越来越多, 中国面临的压力会逐步凸显,因此必须对此进行研究和加以妥善解决。

  中国政府十分重视高放废物的安全管理和处置,已着手制定相关法律。2003年6月28日中国第十届全国人民代表大会常务委员会第三次会议通过的“中华人民共和国放射性污染防治法”,提出了“高水平放射性固体废物实行集中的深地质处置、α放射性固体废物也实行深地质处置”的法律要求。为保证高放废物的安全处置,中国已开展了十多年的前期研究,并取得了一定的进展。中国将参照目前普遍接受的可行方案,采用深地质处置的方法安全处置高放废物。即把高放废物埋在地表以下深约500--1000m的地质体中,使之长期有效地与人类的生存环境隔离。

  中国国家原子能机构作为中国政府核行业的主管部门,将继续组织和实施有关高放废物地质处置的研究工作,积极开展有关的国际合作与交流,促进核能事业的发展。

  二、中国高放废物地质处置研究工作进展

  中国的高放废物深地质处置研究从1985年开始。先后开展了高放废物处置库场址筛选,重点预选区场址特性的初步评价,放射性核素迁移的实验室研究以及缓冲/回填材料方面的研究等。中国已初步选定西北甘肃省北山地区作为高放废物地质处置的重点预选区,内蒙古膨润土作为中国高放废物处置库的首选缓冲回填材料。

  (一)选址工作的进展

  中国高放废物处置库选址工作已进行了近20年,整个选址工作分为三个阶段,即地区筛选、地段筛选和场址筛选。在选址工作中我们主要考虑了社会和自然等多方面因素。

  在近10年中,中国的选址工作主要在西北地区进行,我们研究了甘肃北山及其邻近地区的地壳稳定性、构造格架、地震地质特征、水文地质条件和工程地质条件等。初步结果表明,甘肃北山地区地处戈壁,人烟稀少,地壳结构完整,地壳稳定,地质条件和水文地质条件均较为有利,是一个非常有前景的最终处置高放废物的候选地区。

  (二)场址评价工作的进展

  从1999年开始,中国在甘肃北山地区的三个重点地段开始了场址特性初步评价研究,包括地面地质填图、水文地质调查和地球物理调查,并在其中两个地段首次施工了4口深钻孔,开展了地质研究、水文地质实验、地壳应力测量等研究工作,获得了深部岩石、地下水样品以及深部地质环境的重要参数。初步评价了该地区的适宜性,建立了一系列场址评价的方法,并初步验证了其有效性,为今后的类似工作以及制定相关作业标准提供了借鉴。此外,还积累了在干旱地区花岗岩裂隙介质中开展场址评价的宝贵经验。

  (三)缓冲/回填材料研究进展

  缓冲/回填材料作为高放废物处置库中的工程屏障材料,填充在废物容器和围岩之间,起着工程屏障、水力学屏障、化学屏障和导热的作用。通过对膨润土的矿物学、水力学和岩石力学性质的研究,以及膨润土对核素的吸附和扩散特性的研究,确定中国的高放废物处置库拟采用膨润土作为缓冲回填材料,并初步选定内蒙古高庙子膨润土作为首选的缓冲回填材料。

  三、中国高放废物地质处置的初步规划

  为实现高放废物的安全处置,根据国际上的经验,并结合中国的实际情况,中国拟在本世纪中叶,建成高放废物地质处置库,初步规划分三个阶段,即:

  在2015年以前,以处置库选址和场址评价为主,通过地质调查和地质研究,掌握场址评价技术,完成地段预选,确定场址地下实验室场址;

  在2015-2035年间,在选定的特定场址上建设地下实验室,开展深部地质环境的评价研究,以及现场试验研究;

  第三阶段是在完成地下实验室研究的基础上,开始地下处置库的建设。

  在我们的规划中,最关键的是选择合适的场址,并做好详细、充分的场址特征评价工作。

  四、国际合作的展望

  安全处置高放废物是各国政府高度重视和公众十分关注的问题,也是业内人士面临的一项重要任务。高放废物安全和有效地处置,是关系到核能可持续发展的关键问题之一,是世界核能界面临的共同挑战,而国际合作对这一问题的解决起着重要的作用,中国希望在这一领域加强国际合作。

  1999-2001年期间,中国与国际原子能机构合作完成了“中国高放废物处置库场址预选和场址评价技术研究”,这一项目是针对中国高放废物处置库重点预选区场址进行的,取得了良好的研究成果。

  2002年5月,国际原子能机构与中国合作在北京召开了高放废物地质处置研究国际研讨会,来自IAEA和美国、法国、瑞士、韩国、加拿大、中国等国的60多名专家参加了研讨会,并就一些重要的技术问题进行了交流和讨论。

  在双边合作中,中国与美国、法国和韩国等在高放废物地质处置方面建立了合作关系。双方通过专家间的交流,为该领域的技术发展发挥作用。

  国际原子能机构推动制订的《乏燃料管理安全和放射性废物管理安全联合公约》正对世界范围内乏燃料处理和放废管理安全问题产生积极影响,中国积极参加了该《公约》的制订,目前正在履行加入该《公约》的国内审批程序。同样,中国将一如既往地支持国际原子能机构在促进核能的安全使用和有效地处置放射性废物方面发挥积极作用。

  主席先生,中国希望在放射性废物管理和处置方面进一步加强国际合作,愿意与大家分享我们取得的经验和成果。国际合作的方式可以召开国际会议,也可以合作研究等,目前交流与合作的优先领域是处置库选址和场址评价的技术与方法,地下实验室的建设与研究,以及有关法规和标准的制定等方面。中国愿与国际同仁一道为实现安全和有效地处置放射性废物这一共同目标做出努力。

  最后,祝大会取得圆满成功!

  谢谢。

 

 
 
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