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放射性廢物處置研究進(jìn)展

文檔作者：黃永鋒，許紫洋文檔來(lái)源：中國(guó)核電工程有限公司鄭州分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年11月19日
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化 工 設(shè) 計(jì) 通 訊 研究與開發(fā)
Chemical Engineering Design Communications Research and Development
·105·
第43卷第2期
2017年2月
自20 世紀(jì)50 年代起，核工業(yè)及相關(guān)基礎(chǔ)研究發(fā)展迅速，
在取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與能源效益的同時(shí)，卻導(dǎo)致大量放
射性廢物的產(chǎn)生。如若不能安全、高效、科學(xué)地處置放射性
廢物，則會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的公共安全事故。本文介紹了放射性廢
物的種類、來(lái)源，并綜述了現(xiàn)有處置放射性廢物的技術(shù)現(xiàn)狀。
1 放射性廢物分類與來(lái)源
放射性廢物的來(lái)源主要有三個(gè)渠道：核能產(chǎn)業(yè)、核工業(yè)
設(shè)備廢棄與生產(chǎn)放射性同位素，核能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的放射性廢物
總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他渠道。在核能生產(chǎn)工業(yè)中，核燃料被廣泛
地應(yīng)用，在整個(gè)核燃料循環(huán)體系中，乏燃料后處理廢物與乏
燃料的放射性最強(qiáng)，最被行業(yè)人員所重視。
放射性廢物的分類標(biāo)準(zhǔn)需要相對(duì)全面地考慮相關(guān)因素，包
括廢物來(lái)源、物理狀態(tài)、輻射強(qiáng)度、生理毒性等等。我國(guó)根
據(jù)上述變量，將放射性廢物劃分為三個(gè)等級(jí)，即低放射性廢物、
中放射性廢物與高放射性廢物。
2 放射性廢物處置
目前最為常見、應(yīng)用最為廣泛的放射性廢物處置方案是陸
地處置，具體展開包括近地表處置與地質(zhì)處置。早在20世紀(jì)40
年代，在美國(guó)的田納西州就采取了極為簡(jiǎn)單的壕溝掩埋處置法，
后來(lái)的英國(guó)、法國(guó)也紛紛效仿。在20世紀(jì)50年代后，隨著核工
業(yè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，放射性廢物產(chǎn)出不斷增多，有關(guān)放射性廢
物處置的討論不斷增多，技術(shù)專家綜合考慮了放射性廢物可能
對(duì)環(huán)境造成的種種影響以及處置方式的可行性，陸續(xù)提出了近
地表處置、深部地質(zhì)處置、海洋處置以及太空處置等方案。
近地表處置，多針對(duì)衰變期相對(duì)較短的低放射性廢物直
接在接近地表的環(huán)境下進(jìn)行終端處置，深度一般不大于30m。
低放射性廢物與中放射性廢物雖然總量最大，但處置周期不
長(zhǎng)，在處置過(guò)程中可能出現(xiàn)的技術(shù)難題最少，因此該處置方
式近年來(lái)發(fā)展得最為迅速，截止到2000 年，全球范圍內(nèi)已有
上百個(gè)專門針對(duì)低中放射性廢物的處置場(chǎng)，且處置設(shè)施趨于
多樣化，如水泥、砂礫、黏土等多種屏障系統(tǒng)。
地質(zhì)處置，是指在地下深達(dá)數(shù)百米甚至數(shù)千米的巖層中，
充分利用巖層對(duì)放射性廢物的阻斷性，使一些半衰周期較長(zhǎng)、
生理毒性相對(duì)較大、放射性較高的廢物實(shí)現(xiàn)與生物圈徹底的隔
離。20 世紀(jì)60 年代以來(lái)，歐美地區(qū)的發(fā)達(dá)國(guó)家、日本等亞洲
國(guó)家都陸續(xù)建立了一些深部地下試驗(yàn)場(chǎng)所，我國(guó)也在甘肅北山
地區(qū)積極開展高防廢物深部地質(zhì)處置的相關(guān)研究。在針對(duì)高、
中放的地質(zhì)處置場(chǎng)所選擇時(shí)，相關(guān)人員需要綜合考慮到當(dāng)?shù)?
的水文條件、氣象條件并結(jié)合地理物理、地理化學(xué)、環(huán)境科
學(xué)學(xué)科進(jìn)行大量的模擬實(shí)驗(yàn)研究與環(huán)境影響評(píng)價(jià)，充分論證
可行性后才能正式設(shè)立放射性廢物地質(zhì)處置場(chǎng)所。核素在地
質(zhì)介質(zhì)中的遷移、轉(zhuǎn)化是放射性廢物地質(zhì)處置研究中最為重
要的核心問(wèn)題，針對(duì)此問(wèn)題，多個(gè)領(lǐng)域的科研人員通過(guò)第一
手的實(shí)地環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)地開展核素模擬遷移、轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)，
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)往往是場(chǎng)地性能評(píng)價(jià)的重要參考指標(biāo)。
海洋處置，即向固定的海域直接傾倒放射性廢物，放射
性廢物中的核素在海洋的稀釋與生態(tài)自我調(diào)節(jié)、修復(fù)功能下，
以海水為屏障隔絕核廢物的放射性。然而，海洋處置對(duì)海底
地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要求過(guò)高，調(diào)研十分困難，所以其對(duì)海洋
環(huán)境真實(shí)的影響無(wú)法被全面評(píng)價(jià)，基于多方面因素，海洋處
置方法已于1982 年停止。
太空處置是利用運(yùn)載火箭為運(yùn)輸工具，將放射性廢物運(yùn)
載到太空后進(jìn)行后續(xù)處置，然而該處置方式依然停留在科學(xué)
設(shè)想階段。
3 放射性廢物處置的最小化原則
針對(duì)放射性廢物處置的最小化原則，是指從鈾礦的勘探、
采冶方面利用科學(xué)的規(guī)劃、技術(shù)實(shí)施原則、技術(shù)手段等最大
程度地降低廢物的產(chǎn)出。例如在地勘廢物最小化方面，可通過(guò)
對(duì)鈾礦選區(qū)進(jìn)行集中管理，最大程度地降低污染環(huán)境的范圍；
對(duì)可開采的鈾礦山（床）送水冶處理，對(duì)于邊界品位以下取
樣礦石作采礦回填料，或送尾礦庫(kù)集中處置。在鈾礦采冶方面，
可通過(guò)革新的技術(shù)手段控制水冶尾礦的酸堿度，從而與礦井
填充的廢渣配比使用，用做采礦礦井回填料，從而最大程度
明確污染控制范圍，減小污染廢物產(chǎn)出。
4 結(jié)束語(yǔ)
在核能工業(yè)不斷發(fā)展的大背景下，未來(lái)產(chǎn)生的放射性廢
物總量將不斷增多，基于生態(tài)環(huán)境、公共安全等方面考慮，
放射性廢物的處置問(wèn)題必須得到充分的重視。近地表處置與
地質(zhì)處置是最主要的處置手段，對(duì)低、中高放射性廢物都有
明顯的處理效果。除了在放射性廢物的后端處置上不斷更新
技術(shù)手段，還可在源頭方面通過(guò)合理的規(guī)劃、科學(xué)的處理方
式最小化放射性廢物的產(chǎn)生。徹底實(shí)現(xiàn)放射性廢物的安全處
置與最小化產(chǎn)出，不僅利于自然生態(tài)、公共健康安全，也是
未來(lái)核能工業(yè)大力發(fā)展的重要基礎(chǔ)和保障。
參考文獻(xiàn)
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能科學(xué)技術(shù)，2010，（12）：1427–1435.
（下轉(zhuǎn)第122 頁(yè)）
摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源、環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)重，使得人類對(duì)于低碳能源的需求迫在眉睫。隨著傳統(tǒng)化石燃
料的消耗殆盡，核能作為一種可持續(xù)發(fā)展的清潔能源，已被廣泛應(yīng)用。然而核工業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量放射性廢物，不妥善處置會(huì)對(duì)環(huán)
境造成極大危害。闡述了放射性廢物的概念，介紹了多種放射性廢物的處置方法。
關(guān)鍵詞：放射性廢物；處置；研究進(jìn)展
中圖分類號(hào)：X705 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1003–6490（2017）02–0105–02
Research Progress of Radioactive Waste Disposal
Huang Yong–feng，Xu Zi–yang
Abstract ：With the continuous development of social economy，energy and environmental problems become increasingly serious，
making the human demand for low–carbon energy is imminent.With the depletion of traditional fossil fuels，nuclear energy has been
widely used as a clean energy for sustainable development.However，the nuclear industry will produce a large number of radioactive
waste，improper disposal will cause great harm to the environment.Elaborated the concept of radioactive waste，introduced a variety of
radioactive waste disposal methods.
Key words ：radioactive waste ；disposal ；research progress
放射性廢物處置研究進(jìn)展
黃永鋒，許紫洋
（中國(guó)核電工程有限公司鄭州分公司，河南鄭州 450000）
收稿日期：2017–01–15
作者簡(jiǎn)介： 黃永鋒（1988—），男，河南商丘人，助理工程師，主要
從事工藝設(shè)計(jì)工作。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
化工教學(xué)化 工 設(shè) 計(jì) 通 訊
Chemical Teaching Chemical Engineering Design Communications
·122·
第43卷第2期
2017年2月
作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科，化學(xué)與日常生活、科學(xué)研究、工
農(nóng)業(yè)等聯(lián)系較為緊密，這三者在化學(xué)支持下逐步發(fā)展?？梢哉f(shuō)，
在社會(huì)發(fā)展期間，化學(xué)具有不可替代性的作用。高職是化學(xué)
教學(xué)活動(dòng)的重要階段，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是不可缺少的環(huán)節(jié)。加強(qiáng)對(duì)
高職化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生能力產(chǎn)生一定的促進(jìn)性
作用，而這也是促進(jìn)高等職業(yè)教學(xué)的重要體現(xiàn)。
1 高職化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要性
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高職化學(xué)教學(xué)活動(dòng)的重要內(nèi)容，同時(shí)也是學(xué)生
常用的教學(xué)策略。在現(xiàn)代化水平不斷提升中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)在學(xué)
科中的作用性逐漸凸現(xiàn)出來(lái)。準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教
學(xué)中的作用，才能夠更好的改革高職院校化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。首先，
實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研的重要場(chǎng)所?；瘜W(xué)的發(fā)展，必須以
較好的實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)性要件。如果沒有實(shí)驗(yàn)，化學(xué)科研就難
以在實(shí)際中體現(xiàn)出來(lái)。完善高職院校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，滿足
教學(xué)工作需要的同時(shí)，還可提高學(xué)校綜合競(jìng)爭(zhēng)力，且有利于
學(xué)?？蒲兴降奶嵘Ｒ蚨?，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，保證實(shí)驗(yàn)
教學(xué)的順利展開，促使科研活動(dòng)順暢進(jìn)行。其次，有利于培
養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)[1]。
2 高職院校化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革促進(jìn)學(xué)生能力的培養(yǎng)
在充分認(rèn)識(shí)到高職化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革重要性后，教師就
應(yīng)善于應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生能力，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的
重要價(jià)值。
2.1 創(chuàng)新思維的培養(yǎng)
創(chuàng)新思維，其實(shí)又可被稱為發(fā)散思維，即從一個(gè)事物聯(lián)
想到另外一件事。受到多種因素的影響，不少學(xué)生在創(chuàng)新思
維上能夠進(jìn)行突破。只是根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，不會(huì)
對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟產(chǎn)生聯(lián)想?；诖?，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)期間，教師應(yīng)有
意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中，創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生
形成一題多解。
2.2 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)過(guò)程的創(chuàng)新
一般情況下，教師傳遞知識(shí)通常包括了結(jié)論與獲得結(jié)論
的過(guò)程。而對(duì)結(jié)論的懷疑與取證才是真正的獲得知識(shí)。每一
個(gè)實(shí)驗(yàn)操作，書上均有現(xiàn)成的步驟。學(xué)生如果只是根據(jù)步驟
一成不變的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并不能獲得自己的知識(shí)，熟練掌握與
創(chuàng)造不能等同?；谶@一點(diǎn)，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在自己的方法
上進(jìn)行改進(jìn)，并發(fā)現(xiàn)其中的不同，找出創(chuàng)新方法。
2.3 塑造學(xué)生的發(fā)展個(gè)性
創(chuàng)造性，其實(shí)更多地體現(xiàn)在個(gè)性特點(diǎn)上。教師可鼓勵(lì)學(xué)
生根據(jù)自己的認(rèn)知水平，建立獨(dú)有的知識(shí)結(jié)構(gòu)，不盲目跟隨
其他的學(xué)生，教師采用的方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，促使學(xué)生在
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分展現(xiàn)自己。教師在展開實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，激
發(fā)其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造欲望，促
進(jìn)創(chuàng)造力的發(fā)展[2]。
2.4 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)考核方法
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要屬性就是實(shí)踐性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的重點(diǎn)
在于評(píng)價(jià)學(xué)生操作技能的掌握與熟練程度。在高職院?；瘜W(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的過(guò)程中，應(yīng)善于使用多媒體等多種技術(shù)方法，
在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力，促進(jìn)和激發(fā)學(xué)生的
實(shí)踐能力?；谶@一點(diǎn)，化學(xué)教師就應(yīng)徹底改變傳統(tǒng)教學(xué)所
帶來(lái)的束縛。根據(jù)教學(xué)的實(shí)際情況改進(jìn)和完善教學(xué)方法。良
好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是提高學(xué)生實(shí)踐能力的基礎(chǔ)，也是重要舉
措。教師應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。
2.5 展開模擬仿真實(shí)驗(yàn)
在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的過(guò)程中，應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的儀器種
類越來(lái)越多，儀器的選擇性也越來(lái)越多。作為化學(xué)教育的重
要組成部分，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，促進(jìn)現(xiàn)代化儀器的更新，不
斷開展仿真實(shí)驗(yàn)。在仿真實(shí)驗(yàn)中能夠促使學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)，
隨后在實(shí)驗(yàn)操作中準(zhǔn)確適用現(xiàn)代化化學(xué)儀器，降低操作風(fēng)險(xiǎn)，
從而發(fā)揮仿真實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室的重要作用，增強(qiáng)學(xué)生的
積極性，有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力。
3 結(jié)語(yǔ)
總而言之，在高職化學(xué)實(shí)驗(yàn)式教學(xué)改革中，教師重視化
學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，促使高職
院校培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生更能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，更能滿足現(xiàn)
代教育發(fā)展的需要。
參考文獻(xiàn)
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摘 要：在高職化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是非常重要的部分。利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。在教育教學(xué)改革不斷實(shí)施
的過(guò)程中，高職化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革非常重要, 因此對(duì)高職院?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與培養(yǎng)學(xué)生能力進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：高職；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；能力培養(yǎng)
中圖分類號(hào)：O6–4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1003–6490（2017）02–0122–01
On the Reform of Chemical Experiment Teaching and the Cultivation of
Students' Ability in Higher Vocational Colleges
Liu Ming–hui
Abstract ：experiment is a very important part in Higher Vocational Chemistry teaching.Using experimental teaching can cultivate
students’ practical ability.In the process of teaching reform，the reform of Chemistry Experiment Teaching in higher vocational education
is also very important.This paper analyzes the reform of chemistry experiment teaching and the cultivation of students’ ability in Higher
Vocational colleges.
Key words ：higher vocational ；chemistry experiment ；teaching reform ；ability training
淺析高職院?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和學(xué)生能力培養(yǎng)
劉明輝
（襄陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北襄陽(yáng) 441050）
收稿日期：2017–02–11
作者簡(jiǎn)介： 劉明輝（1968—），男，湖北襄陽(yáng)人，副教授，主要研究
方向?yàn)榛瘜W(xué)。
（上接第105頁(yè)）
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