1.2 各国对石墨处置策略 按照目前的废物处置要求,长寿命的低中放石墨废物的基准选项是进行地质处置,但经济成本和库容上都不合理,一些国家正在开展石墨处置策略和替代方案的研究。 1.2.1 英国 英国最初将Magnox和AGR 反应堆的封闭贮存期定为135 年,近年来开始探讨在25年内完成石墨反应堆退役的可行性,并提出了以下几种不同的石墨处置策略选项: (1)(焚烧)去除石墨中的长寿命放射性核素后,将残渣送至(如Drigg)低放废物处置库。 (2)去除石墨中大部分放射性污染后,清洁解控或再循环再利用。 (3)建造专门的近地表石墨处置库,并通过特别设计的石墨废物包装体使其保持隔离。 (4)长期临时暂存。 围绕上述几种替代策略选项,英国开展了中放石墨废物地质处置、满足低放废物处置或再循环再利用等石墨处理相关技术的研究,例如部分/ 完全氧化、电化粉碎以及污染溶解、采用强酸混合物进行完全化学溶解、化学浸出、简易清洗、电化学和化学处理、物理体积减小(如粉碎、剪切)等技术的研究。 1.2.2 法国 法国约有2.24 万t 石墨,主要来自6 座UNGG 堆和5 座实验堆。2001 年的评估表明,在已经停闭了15 年~ 40 年的UNGG 堆的石墨套管以及慢化剂块体中,主要含3H(26%)、60Co(37%)、63Ni(21%)、14C(17%)和36Cl(0.2%)[20]。法国考虑设计建造专门的石墨废物中等深度处置设施,其成本预计比深地质处置低1 个数量级。研究了几种不同方案[20,21]:一种是将石墨废物包装体安放在混凝土处置单元中,置于地下200 m 深处,关闭后对该区域进行回填,如图1 所示;另一种是在山丘地带近地表处挖建水平的安放单元,并将废物包从山丘的一侧移入安放单元,维持地表原有的植被覆盖。这种方法允许废物包在50 m
~200 m或更深的位置放置,如图2 所示。 1.2.3 德国 德国的两个高温气冷堆——AVR 和THTR 分别有230 t 和300 t 石墨,主要是反射层和碳砖,其中反射层石墨的14C 含量超过了(Konrad)低中放废物处置设施对14C 的允许活度限值。德国研究了替代地质处置的石墨废物管理策略[22],即对石墨去污以分离大部分放射性核素,去污后仅有很少份额的放射性石墨残渣需要处理,而大部分石墨可以解控或再循环再利用。基于焚烧和化学处理的石墨去污研究显示[22],能够实现将不挥发与易挥发的放射性核素的分离,采用适当的石墨焚烧方法可以将14CO2 有控制地排放到大气中。 |
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