用于检测放射性废物固化体中的放射性物质释出和迁移的试验装置以及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例提供一种用于测试放射性废物固化体中放射性核素释出和迁移的试验装置和试验方法，通过模拟放射性废物实际存放的环境并且对流经该环境下不同屏障材料的地下水进行取样，通过对取样结果进行检测分析，从而评估和判断在模拟地质处置条件下放射性物质的释出以及迁移的行为和分析固化体的腐蚀规律、围岩对核素源项的影响等，从而，在高放废物深地质处置实施之前，可以对预选场址和处置进行有效的安全分析及评价。进行有效的安全分析及评价。进行有效的安全分析及评价。

【技术实现步骤摘要】
用于检测放射性废物固化体中的放射性物质释出和迁移的试验装置以及试验方法


[0001]本申请的实施例涉及放射性废物处置评估
，具体涉及用于检测放射性废物固化体中的放射性物质释出和迁移的试验装置以及试验方法。

技术介绍

[0002]高放射性核废物有很多处置方式，对高放射性核废物采用深地质处置的方式是上述处置方式的一种，这样的处置方式也被广泛采用。但是对于埋入地下的高放射性核废物的核物质释出核迁移的评估和检测是评价上述处置方式的安全性的核心问题，目前尚未有较好的装置和方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，为了解决上述问题的至少一个方面，本申请的实施例提出一种用于检测放射性废物中的放射性物质释出和迁移的试验装置，其包括：远场围岩容器、近场处置容器、地下水循环系统、温度控制系统以及取样系统，所述地下水循环系统设置成提供地下水流入所述远场围岩容器，流经所述远场围岩容器的所述地下水流入至所述近场处置容器，所述温度控制系统设置成对所述远场围岩容器以及所述近场处置容器进行温度控制，所述取样系统设置成对流经所述远场围岩容器以及所述近场处置容器的地下水进行取样，以检测所述地下水的成分来判断放射性物质的含量。
[0004]根据本申请的实施例的另一方面，其提出一种用于检测放射性废物中的放射性物质释出和迁移的试验方法，其包括：模拟远场围岩环境；模拟近场处置环境；向所述远场围岩环境提供地下水；从所述远场围岩环境流出的所述地下水流入到所述近场处置环境；对流经所述远场围岩环境以及流经所述近场处置环境中的所述地下水进行分别进行取样；对取样获得的地下水进行检测，来判断放射性物质的含量。
[0005]根据本专利技术的实施例所提供的装置和方法通过模拟放射性废物实际存放的环境并且对流经该环境下的地下水进行取样，通过对取样结果进行检测和评估来判断放射性物质的释出以及迁移的情况，从而，在高放废物深地质处置实施之前，可以对预选场址和处置进行有效的安全分析及评价。
附图说明
[0006]图1是本专利技术的实施例所提供的试验装置的原理性示意图；
[0007]图2是本专利技术的实施例所提供的试验装置的远场围岩容器的结构示意图；
[0008]图3是本专利技术的实施例所提供的试验装置的近场处置容器的结构示意图。
[0009]需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
具体实施方式
[0010]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0011]需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。此外，为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等，仅用来描述如图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解为也包含除了图中所示的方位之外的在使用或操作中的不同方位。
[0012]如图1、图2以及图3所示，其示意性的示出了本申请的实施例的试验装置以及试验装置的部件。
[0013]如图1所示，其示出了本专利技术的用于检测放射性废物固化体中的放射性物质释出和迁移的试验装置100，其包括：远场围岩容器10、近场处置容器20、地下水循环系统30、温度控制系统40以及取样系统50，地下水循环系统30设置成提供地下水流入远场围岩容器10，流经远场围岩容器10的地下水流入至近场处置容器20，温度控制系统40设置成对远场围岩容器10以及近场处置容器20进行温度控制，取样系统50设置成对流经远场围岩容器10以及近场处置容器20的地下水进行取样检测，以分析地下水的成分来判断放射性废物固化体中核素的释出和迁移规律。
[0014]通过模拟放射性废物实际存放的环境并且对流经该环境下的地下水进行取样，通过对取样结果进行检测和评估来判断放射性废物固化体中核素的释出以及迁移的情况，从而，在高放废物深地质处置实施之前，可以对预选场址和处置进行有效的安全分析及评价。
[0015]在本专利技术的实施例中，远场围岩容器10中主要设置裂隙围岩，其用于模拟放射性废物实际存放的环境中的远场围岩。处置容器20中主要设置扰动层(EDZ)试验块、膨润土试验块、铁及其氧化物试验块、放射性废物的玻璃熔融物(例如，玻璃柱)，上述试验块按照次序安装到近场处置容器内，其用于模拟近场处置环境。
[0016]在本专利技术的实施例中，地下水循环系统30可以包括高压泵、低氧箱以及地下水存储单元，通过高压泵将地下水存储单位中的地下水低速输送至远场围岩容器10内。
[0017]根据本专利技术的实施例，取样系统50可以包括多个取样部件，在地下水流经远场围岩容器以及近场处置容器的不同物质之后进行取样，从而，可以准确的了解地下水成分的变化情况。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，取样系统以及地下水循环系统可以设置在相同的低氧环境内，这样可以更加真实的模拟地下处置环境，例如，低氧的箱体内。
[0019]如图3所示，其示出了本专利技术的实施例的远场围岩容器10的示意图。远场围岩容器10有进水口11、出水口12以及取样口13，地下水从远场围岩容器10的进水口11流入，从远场
围岩容器10的出水口12流出，流出后流入至近场处置容器20，地下水从远场围岩容器10的取样口13流出后进入到取样系统。
[0020]例如，如图1所示，根据本专利技术的取样系统50可以包括多个独立的取样部件51、52、53、54以及55，每个独立的取样部件可以分别针对地下水流经试验装置的不同成分后进行取样，进一步的，针对各部分取样结果进行分析，从而，相对于现有技术，可以全面的模拟地下水流经各个单元，从而围岩材料对分析放射性废物固化体中核素的释出影响，为预选场址的可以提供更加有力的数据支撑。
[0021]在远场围岩容器10中可以设置预选场址内的围岩试块，在本专利技术的实施例中可以放置富方解石矿相、富石英矿相以及富绿泥石矿相，从而，流入到远场围岩容器10中的地下水流经上述试块后被取样，在本专利技术的实施方式中，通过取样部件51获得该取样的地下水。
[0022]在本专利技术的实施例中，可以地下水采用低速浸泡的模式与该远场围岩容器10中的试块进行作用。
[0023]在本专利技术的实施例中，近场处置容器20内在从外到内的顺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测放射性废物固化体中的放射性物质释出和迁移的试验装置，其包括：远场围岩容器、近场处置容器、地下水循环系统、温度控制系统以及取样系统，所述地下水循环系统设置成提供地下水流入所述远场围岩容器，流经所述远场围岩容器的所述地下水流入至所述近场处置容器，所述温度控制系统设置成对所述远场围岩容器以及所述近场处置容器进行温度控制，所述取样系统设置成对流经所述远场围岩容器以及所述近场处置容器的地下水进行取样，以检测所述地下水的成分来判断放射性物质的含量。2.根据权利要求1所述的试验装置，其中，所述远场围岩容器设置有进水口、出水口以及取样口，所述地下水从所述远场围岩容器的所述进水口流入，从所述远场围岩容器的所述出水口流出，流出后流入至所述近场处置容器，所述地下水从所述远场围岩容器的所述取样口流出后进入到所述取样系统。3.根据权利要求1所述的试验装置，其中，所述近场处置容器内在从外到内的顺序设置第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域：在第一区域内设置有围岩扰动层材料，所述第一区域设置有进水口、出水口以及取样口，流入到所述近场处置容器的所述地下水从所述第一区域的所述进水口流入，从所述第一区域的所述出水口流出，所述地下水从所述第一区域的所述取样口流出后进入到所述取样系统；在第二区域内设置有膨润土材料，在所述第二区域设置有进水口、出水口以及取样口，从所述第一区域的所述出水口流出的所述地下水从所述第二区域的所述进水口流入，从所述第二区域的所述出水口流出，所述地下水从所述第二区域的所述取样口流出后进入到所述取样系统；在第三区域内设置有金属材料，在所述第三区域设置有进水口、出水口以及取样口，从所述第二区域的所述出水口流出的所述地下水从所述第三区域的所述进水口流入，从所述第三区域的所述出水口流出，所述地下水从所述第三区域的所述取样口流出后进入到所述取样系统；在第四区域内设置有放射性废物形成的固化体，在所述第四区域设置有进水口、出水口以及取样口，从所述第三区域的所述出水口流出的所述地下水从所述第四区域的所述进水口流入，从所述第四区域的所述出水口流出，所述地下水从所述第四区域的所述取样口流出后进入到所述取样系统。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振涛，张生栋，张玉钏，刘刈，张立军，张兴旺，陈艳，冯亚鑫，宋占荣，班子惠，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：