[科普中國]-高放廢物處置屏障

深地質處置是通過屏障方式以及利用與生物環(huán)境的距離來實現(xiàn)放射性核素與人類生物圈長期隔離的。高放廢物處置一般均具有多層屏障，可以分為工程屏障和天然屏障。

一、工程屏障

工程屏障是指通過人為設置的延滯或阻止放射性廢物中的核素從處置單元向周圍環(huán)境遷移的工程設施。如高放廢物固化體、包裝容器（可能還有外包裝）、緩沖/回填材料和處置庫工程構筑物，這些構成就是通常所說的近場。近場包括全部工程屏障和最接近工程屏障的一小部分主巖（通常伸展幾米或幾十米遠）

二、天然屏障

天然屏障是指選擇合適的地層，利用地層的隔離和阻滯作用，防止放射性核素的遷移。如主巖和外圍土層等，這些構成就是通常所說的遠場。遠場是從處置庫近場一直延伸到地表生物圈的廣闊地帶。多重屏障體系的作用是依靠和發(fā)揮整體性能來體現(xiàn)，某一屏障的不足性可由其他屏障的作用來彌補。

三、高放廢物固化體處置

為了阻止放射性核素的遷移，一般在處置廢物與生物圈之間設置4層屏障：

1.廢物固化體本身。將高放廢物包容在抗浸出、耐輻照、熱穩(wěn)定性和機械強度好的玻璃固化體或其他固化體中。

2.固化體容器。包括產(chǎn)品容器和包裝容器。容器要用在高溫輻射場下耐腐蝕和抗?jié)B透的金屬制造，以便能在貯存條件下經(jīng)受長時間的考驗。容器的材質有銅、鐵、鋯、蒙乃爾合金等。

3.處置庫及其回填材料。將廢物固化體容器放置于處置設施內，并在容器和處置孔道之間填充膨脹土類的回填材料。這種回填材料要求導熱性好、密度大、對放射性核素的吸附能力大、對容器的腐蝕性好等。

4.天然屏障。天然屏障也叫地質屏障，是把放射性廢物貯存在對放射性核素具有優(yōu)良吸附、交換、滯留和分散稀釋能力的深地層中，即使放射性核素從前面三道工程屏障中逸出，地質屏障也能在10000-100000a的時間里阻止它大量進入生物圈1。

本詞條內容貢獻者為:

宋培峰 - 高級工程師 - 環(huán)境保護部核與輻射安全中心