Deep Geological Disposal of Radioactive Waste

Deep Geological Disposal of Radioactive Waste pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Elsevier Science Ltd
作者:Alexander, W. R. (EDT)/ Mckinley, L. E. (EDT)
出品人:
页数:300
译者:
出版时间:2007-4
价格:$ 192.10
装帧:HRD
isbn号码:9780080450100
丛书系列:
图书标签:
  • 放射性废物处置
  • 深地质处置
  • 地质储存
  • 核废料
  • 环境科学
  • 地质学
  • 废物管理
  • 放射性安全
  • 地下工程
  • 环境工程
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具体描述

This book presents a critical review of designing, siting, constructing and demonstrating the safety and environmental impact of deep repositories for radioactive wastes. It is structured to provide a broad perspective of this multi-faceted, multi-disciplinary topic: providing enough detail for a non-specialist to understand the fundamental principles involved and with extensive references to sources of more detailed information. Emphasis is very much on 'deep' geological disposal - at least some tens of metres below land surface and, in many cases, many hundred of metres deep. Additionally, only radioactive wastes are considered directly - even though such wastes often contain also significant chemotoxic or otherwise hazardous components. Many of the principles involved are generally applicable to other repository options (e.g. near-surface or on-surface disposal) and, indeed, to other types of hazardous waste. The book presents a current critical review in designing, siting, constructing and demonsrating the safety and environmental impact of deep repositories for radwaste. It addresses the fundamental principles of radioactive waste with up-to-date examples and real-world case studies. It is written for a multi-disciplinary audience, with an appropriate level of detail to allow a non-specialist to understand.

好的,这是一本关于地球深部地质处置放射性废物的书籍简介,该书的名称为《Deep Geological Disposal of Radioactive Waste》。以下是该书的详细内容介绍: 书名:《Deep Geological Disposal of Radioactive Waste》 内容简介 本书深入探讨了当前全球核能行业面临的最为关键和复杂的挑战之一:如何安全、永久地处置高放和中低放放射性废物。作为一本面向专业人士、研究人员以及政策制定者的综合性著作,《Deep Geological Disposal of Radioactive Waste》系统梳理了地质处置设施(GDF)从概念提出、选址、设计、建设到最终运行和封存的全生命周期技术、科学和监管框架。 全书分为五大部分,共十五章,层层递进地解析了深层地质处置的科学基础、工程挑战及社会环境影响。 第一部分:基础科学与处置需求(第 1-3 章) 本部分奠定了理解深层地质处置的理论基石。首先,第 1 章《放射性废物特性与处置需求》 详细分类了不同类型放射性废物(包括乏燃料、再处理废物、反应堆组件及其他工业废物)的放射性衰变特性、热负荷和释放的氡素、氚等关键核素。重点分析了长期安全目标,特别是如何确保在数万至数十万年的时间尺度内,对生物圈的辐射剂量控制在可接受的水平。 第 2 章《地球化学与水文地质基础》 聚焦于决定废物长期安全性的关键自然屏障——岩石圈。本章深入讨论了不同宿岩类型(如花岗岩、粘土岩、盐岩)的物理化学性质、孔隙水化学、溶解度和离子迁移率。内容涵盖了铀系衰变链的地球化学行为,以及地下水流动的控制机制,包括断层带、裂隙网络对水力连通性的影响。 第 3 章《多重屏障系统理论》 阐述了当前深层地质处置的主流理念——多重屏障系统(Multiple Barrier System)。本书详细分析了工程屏障(如封装容器、缓冲材料——特别是膨润土)与天然地质屏障的协同作用。通过耦合热-力-化学(THC)过程模型,量化了各屏障对放射性核素迁移的阻滞效应和寿命预期。 第二部分:选址与场地特征化(第 4-6 章) 选址是地质处置项目成功与否的决定性步骤。第 4 章《选址标准与过程》 概述了国际原子能机构(IAEA)及主要国家(如瑞典、芬兰、法国)采纳的选址标准,包括安全性、可行性和社会可接受性三大支柱。本章详述了从区域普查到特定场址评估的迭代筛选流程。 第 5 章《地球物理勘探与钻孔技术》 侧重于场地特征化所需的先进地球物理手段。详细介绍了二维/三维地震勘探、电磁法(TEM/MT)、重力/磁力测量在识别地下构造、裂隙密度和水文单元方面的应用。同时,对深层取芯技术、在轨监测技术(Downhole Monitoring)的精度和局限性进行了评估。 第 6 章《天然类比与长期稳定性验证》 讨论了利用自然界中存在的类比(Natural Analogues)来佐证模型预测的有效性。重点分析了特定矿床(如历史上的自然反应堆或特定元素的矿化带)的长期演化案例,以及如何通过这些案例来约束模型参数,特别是关于容器腐蚀速率和吸附/解吸过程的参数。 第三部分:设施设计与工程实施(第 7-10 章) 本部分聚焦于将科学概念转化为可操作工程系统的挑战。第 7 章《处置库几何设计与布局优化》 探讨了不同处置库构型(水平隧道式、竖井式)的选择依据,以及如何优化处置单元(Cylinder)的间距以管理热负荷和应力场,避免对现有封存体造成不利影响。 第 8 章《工程屏障材料的性能与寿命预测》 详细评估了关键工程材料的性能。深入剖析了不锈钢、铜等容器材料在高温、高盐度、低氧地下环境中的腐蚀机理,包括点蚀、应力腐蚀开裂等。同时,着重分析了膨润土缓冲材料在吸水、膨胀、热传导和离子交换方面的力学和水文行为。 第 9 章《施工技术与质量保证》 聚焦于地下复杂环境下的工程施工。内容涵盖了隧道掘进机(TBM)在硬岩或软岩中的应用、爆破对围岩完整性的影响控制,以及在线监测系统在确保隧道几何精度和围岩稳定度方面的作用。强调了施工过程中的质量控制对最终封存安全性的决定性影响。 第 10 章《设施安全评估与基准情景分析》 是全书的技术核心之一。本章介绍了当前国际主流的性能评估模型(如PPM/PSA),着重于建立“基准情景”(Reference Scenario)和“后封存情景”(Post-Closure Scenario)。详细解释了如何通过概率论方法,将地质扰动(如断层活动、地下水文变化)和工程失效(如容器腐蚀过快)纳入模型,从而计算出未来辐射剂量风险的概率分布图。 第四部分:封存、退役与监测(第 11-13 章) 处置库建成后,如何实现安全封存和持续监管是下一阶段的重点。第 11 章《退役策略与最终封堵技术》 探讨了在核设施退役过程中,如何安全移除临时设施,并采用多层系统(如粘土楔子、水泥填充物、惰性回填料)对已使用的处置孔和隧道进行永久性封堵,确保水文连通性被最小化。 第 12 章《长期监测与信息传递》 讨论了在封存后数十年乃至数百年的监测需求。这包括环境放射性监测、地下水化学追踪以及对封堵材料性能的间接评估。重点阐述了“信息传递”(Record Keeping)的必要性,即如何以跨越数代人的方式,向未来文明清晰地标识处置库的位置、危险性及封存技术。 第 13 章《对未来地质变化的响应》 引入了更长尺度(十万年以上)的地质气候变化考量。分析了冰期-间冰期循环、海平面变化以及可能发生的构造抬升或沉降对地质处置库深度的潜在影响,以及如何在模型中纳入这些不确定性因素。 第五部分:政策、监管与社会参与(第 14-15 章) 安全处置不仅是技术问题,更是监管和社会的议题。第 14 章《国际监管框架与安全标准》 对比了OECD/NEA、IAEA的最新导则,并详细分析了主要国家对“安全期限”、“可逆性”和“充分性”的法律定义和实施路径。探讨了不同国家对地下深度的选择差异所依据的监管哲学。 第 15 章《社会接受度与利益共享机制》 探讨了深层地质处置项目在选址过程中遭遇的“邻避效应”(NIMBY)。本章分析了“科学对话”、“公众咨询”以及“利益共享”(Benefit Sharing)机制在建立社区信任中的关键作用,强调透明度和参与度对于项目长期可行性的不可替代性。 本书全面覆盖了从微观的岩石-水反应到宏观的社会治理等多个维度,为推动下一代放射性废物处置设施的科学决策提供了坚实的理论和工程参考。

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