集成緩沖材料對(duì)鍶的長(zhǎng)期阻滯效應(yīng)

王 哲，易發(fā)成

1.西南科技大學(xué) 核廢物與環(huán)境安全國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，四川 綿陽(yáng) 621010；2.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 地球與空間科學(xué)學(xué)院，安徽 合肥 230026

集成緩沖材料對(duì)鍶的長(zhǎng)期阻滯效應(yīng)

王 哲1,2，易發(fā)成1

1.西南科技大學(xué) 核廢物與環(huán)境安全國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，四川 綿陽(yáng) 621010；2.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 地球與空間科學(xué)學(xué)院，安徽 合肥 230026

緩沖材料作為高放廢物處置庫(kù)中多重屏障體系的最后一道人工屏障，其對(duì)放射性核素的阻滯性能將直接影響到處置庫(kù)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和安全性。以具有低滲透性和良好的膨脹自愈性的膨潤(rùn)土作為集成緩沖材料的基材，以沸石和黃鐵礦作為礦物添加劑，三者按照質(zhì)量比為63∶27∶10均勻混合構(gòu)成集成緩沖材料B7ZP，并采用恒定源擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)分析了鍶在干密度為1.70 g/cm3試樣中的擴(kuò)散特性，結(jié)果表明，B7ZP緩沖材料對(duì)鍶具有良好的阻滯性能，其表觀擴(kuò)散系數(shù)為3.30×10-12m2/s。同時(shí)，以多孔介質(zhì)污染物遷移理論為依據(jù)，建立了鍶在集成緩沖材料B7ZP中遷移的對(duì)流-彌散-吸附多場(chǎng)耦合方程，并應(yīng)用Matlab軟件分析了不同的時(shí)間尺度、滲流速率、表觀擴(kuò)散系數(shù)和阻滯因子等因素下集成緩沖材料B7ZP對(duì)鍶的長(zhǎng)期阻滯性能，為高放廢物處置庫(kù)的緩沖材料設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期阻滯性能評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

集成緩沖材料；阻滯效應(yīng)；高放廢物地質(zhì)處置；鍶

在核工業(yè)發(fā)展與核技術(shù)應(yīng)用中必然產(chǎn)生大量的放射性廢物，包括軍工生產(chǎn)遺留及核設(shè)施退役產(chǎn)生的放射性廢物。這些核工業(yè)中產(chǎn)生的放射性廢物，其99%來(lái)自核燃料后處理工廠，以裂變產(chǎn)物90Sr和137Cs、未被回收的Pu和U以及大部分超鈾元素為主[1]。……