高放废物地质处置缓冲/回填材料研究进展综述

孙发鑫，陈正汉，边诚，程小家，杨科

(1后勤工程学院，重庆401311；2岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室，重庆401311；3四川省泸州市体育局，四川泸州646000)

我国是一个核大国，核武器、核潜艇和核电站每年产生大量高放废物。对高放废物的最终安全处置，是一个与核安全同等重要的问题，是落实科学发展观、确保我国核能工业可持续发展和环境安全的重大问题[1]。在研究高放废物处置的过程中，各国学者提出过多种方案，包括岩溶处置、海洋处置、冰川处置、太空处置、深部地质处置等。目前国际上普遍接受的是采用深部地质处置。2003年发布的《中华人民共和国放射性污染防治法》从国家层面明确规定了我国的高放废物实行集中的深地质处置。高放废物的深埋通常采用多重屏障的方法，多重屏障体系主要包括天然屏障(围岩)和工程屏障[2]。

工程屏障由内向外依次为：废物固化体、废物包装容器和缓冲／回填材料[2]。工程屏障体系对缓冲/回填材料的要求包括：(1)合适的力学性能，能保持废物包装容器的稳定；(2)低渗透性，能延缓地下水侵蚀废物包装容器；(3)较高的热传导性，能及时将放射性元素衰变产生的热量传递到围岩中去，避免处置库温度超过10 0℃导致液态水气化产生过大的水汽压力；(4)较高的吸附性，能阻止和延缓放射性元素随地下水渗流而扩散；(5)适宜的膨胀特性，能及时填补和封闭围岩裂隙。

膨润土及其含砂混合料以其优异的性能被认为是高放废物地质处置库中理想的缓冲／回填材料。……