[發(fā)明專利]一種高水平放射性廢物的處置容器、處置單元及處置方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911396907.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN111128427B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王駒;陳亮;李鵬飛;劉健;趙星光;馬利科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 核工業(yè)北京地質(zhì)研究院
• 主分類號(hào): G21F5/005
• 分類號(hào): G21F5/005;G21F5/04;G21F5/06;G21F9/36;G21F9/30
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 閆兆梅

1.一種高水平放射性廢物處置容器，其特征在于：該容器包括至少兩個(gè)容置腔，所述容置腔用于容納所述高水平放射性廢物的初始包裝結(jié)構(gòu)；

所述容納腔之間設(shè)置有隔離層，所述隔離層用于物理分隔所述初始包裝結(jié)構(gòu)，弱化所述初始包裝結(jié)構(gòu)間的耦合疊加影響；

所述高水平放射性廢物為高放射性玻璃固化體；

所述初始包裝結(jié)構(gòu)為用于封裝所述高放射性玻璃固化體的罐體；

所述罐體的容積不超過300升，單個(gè)罐體的釋熱功率介于300瓦-1000瓦之間；

所述隔離層由低腐蝕速率金屬材料、耐腐蝕金屬材料或低孔隙率無機(jī)非金屬材料制成；

所述隔離層的厚度為不小于0.2米；

所述容器的外殼由低腐蝕速率的金屬或低孔隙率的無機(jī)非金屬材料制成的單層結(jié)構(gòu)；

所述低腐蝕速率的金屬材料為低合金鋼；所述低孔隙率的無機(jī)非金屬材料為水泥基復(fù)合材料或特殊陶瓷材料；所述特殊陶瓷材料優(yōu)選為韌性陶瓷材料；

所述隔離層與所述處置容器的、不包括端蓋的外殼一體形成；

所述容器的外殼通過具有內(nèi)層材料和外層材料的雙層材料形成；

所述外層材料為銅或耐腐蝕金屬材料，耐腐蝕金屬材料優(yōu)選為鈦；

所述隔離層與所述不包括端蓋的內(nèi)層材料一體形成；

所述內(nèi)層材料為價(jià)格較低、便于加工、抗壓并具備一定屏蔽輻照功能的材料。

2.一種高水平放射性廢物處置單元，其特征在于：該單元包括一個(gè)或兩個(gè)以上容器；

當(dāng)所述處置單元包括兩個(gè)以上所述容器時(shí)，在所述容器之間設(shè)置有去耦合填充層，所述去耦合填充層用于弱化所述容器之間的耦合作用；

所述去耦合填充層的橫截面形狀與所述處置容器的橫截面相匹配；所述去耦合填充層的高度不小于1米，根據(jù)揭露的圍巖條件特征可以調(diào)節(jié)去耦合填充層的厚度；

所述去耦合填充層使用具有一定抗壓、抗?jié)B、阻熱能力，并且不損害其他材料的無機(jī)材料形成；

在所述容器和/或去耦合填充層外側(cè)還設(shè)置有包圍所述容器和/或去耦合填充層的緩沖層；

所述緩沖層由混合型緩沖材料形成，所述混合型緩沖材料由膨潤土和添加劑組成；其中，所述混合型緩沖材料中蒙脫石含量不低于30％；

所述添加劑選自增強(qiáng)導(dǎo)熱性添加劑、增強(qiáng)核素吸附性添加劑、以及地球化學(xué)環(huán)境調(diào)節(jié)添加劑中的一種或多種；

其特征在于所述導(dǎo)熱性添加劑優(yōu)選為石英沙或壓碎花崗巖，所述石英沙或壓碎花崗巖的添加量不超過50％；所述增強(qiáng)核素吸附性添加劑優(yōu)選為熱穩(wěn)定性高的分子篩材料，所述分子篩材料的添加量不超過50％；所述地球化學(xué)環(huán)境調(diào)節(jié)添加劑的添加量為不大于5％；

所述去耦合填充層的材料與所述緩沖層的材料相同。

3.一種高水平放射性廢物處置方法，其特征在于：該方法包括：

形成處置坑道；

在所述坑道內(nèi)形成緩沖層；

在所述緩沖層內(nèi)設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)以上權(quán)利要求1所述的容器；

當(dāng)包括兩個(gè)以上所述容器時(shí)，在所述容器之間設(shè)置有去耦合填充層，所述去耦合填充層用于弱化所述容器之間的耦合作用；

所述處置坑道為在花崗巖體中形成的豎直坑道；

所述去耦合填充層的橫截面形狀與所述處置容器的橫截面相匹配；所述去耦合填充層的高度不小于1米，根據(jù)揭露的圍巖條件特征可以調(diào)節(jié)去耦合填充層的厚度；

所述去耦合填充層使用具有一定抗壓、抗?jié)B、阻熱能力，并且不損害其他材料的無機(jī)材料形成；

所述緩沖層由混合型緩沖材料形成，所述混合型緩沖材料由膨潤土和添加劑組成；其中，所述混合型緩沖材料中蒙脫石含量不低于30％；

所述添加劑選自增強(qiáng)導(dǎo)熱性添加劑、增強(qiáng)核素吸附性添加劑、以及地球化學(xué)環(huán)境調(diào)節(jié)添加劑中的一種或多種；

所述導(dǎo)熱性添加劑為石英沙或壓碎花崗巖，所述石英沙或壓碎花崗巖的添加量不超過50％；所述增強(qiáng)核素吸附性添加劑為熱穩(wěn)定性高的分子篩材料，所述分子篩材料的添加量不超過50％；所述地球化學(xué)環(huán)境調(diào)節(jié)添加劑的添加量為不大于5％；

所述去耦合填充層的材料與所述緩沖層的材料相同。