鄭琦 王帆 張凡 李聰 陳立豐 韋悅周
(南華大學 核科學技術學院 衡陽 421001)
隨著世界經濟的發展和人口的增多,人們對于能源的需求越來越大,進而對環境的壓力日益增加,傳統能源的枯竭迫切需要人類探索和發展新的可利用清潔能源。核能因其具有能量密度大、技術成熟、供應范圍廣等優勢,成為可以取代化石燃料的新能源之一,并對改變傳統能源供應方式起決定性作用[1]。雖然核能發展前景廣闊,但其在開發利用過程中不可避免地會產生放射性廢物。如何安全有效地處理放射性廢物是世界各國都很關心的問題。
放射性廢物按其放射性活度水平可分為低放廢物、中放廢物和高放廢物。其中,高放廢物尤其值得重點關注。其一般在乏燃料后處理過程中產生,含有少量的鈾和钚以及幾乎全部的次錒系核素(Minor Actinides,MA)及長壽命裂變產物(Long Lived Fission Product,LLFP),需經減容處理、玻璃固化后進行深地處置。
放射性廢物的安全處置事關核能的可持續性發展[2],目前,對于放射性廢物的處理處置,世界上大多采取減容后進行地質處置的手段。核素的遷移是放射性廢物處置安全評價的一個重要環節[3],也是研究放射性廢物深地處置的一個重要內容,核素的遷移能力與其化學種態存在著不可分割的關系。
钚(Pu)作為錒系元素中的一種,具有原子比活度高、單個原子釋熱量多、半衰期長、生物毒性大等特點[4-5]。早期研究中,人們認為钚在地下水中的遷移速度要比氚(3H)等具有明顯可移動性的放射性污染物慢得多,钚在放射性廢物處置系統中遷移泄漏量可以忽略[6]?!?br>