核废料深埋处置
核废料深埋处置
基本原理
稀释 — 分散
放射性 废气
浓缩 —
封隔
低水平的放射 性固体废物
低水平放射性 废液
一切高水平放 射性废物
滞留 —
衰变
短寿命放射 性废物
3.1 对处置系统的基本 要求
（1）对废物进行相当长期的的隔离（依赖 天然的和人造屏障来实现）
（2）一旦完全隔离期过后，要保证一个低 的释放率
（3）能够估计由于人类活动或毁坏性的自 然事件所造成的废物转移情况
花岗岩适宜于处置放射性废物的特性主要有： 1.分布广，岩体规模一般较大(岩基等)，岩石质地较
均一。 2. 新鲜花岗岩的孔隙度较小(0.1％一0.2％，一般为
0.5％—0.2%)水渗透系数较小(1000 m深处为10-12— 10-10 m/s)。 3. 含水量较小(0.1％一0.2％)。 4.新鲜花岗岩中化学元素和同位素体系基本上保持封 闭状态。 5.机械强度较大，有利于构筑地下处置工程。
置放射性废物后，岩盐能逐渐自行包封废物容器而 不留任何自由空间。
岩盐
岩盐不利于处置放射性废物的性质主要有： 1. 当温度增高时，岩盐的热导率降低。 2. 当吸收辐射线剂量达106一107Gy时，岩盐内部结构 将发生一定变化，即岩盐的抗辐射性能不够理想。 3. 岩盐在高温、高压条件下将发生蠕动，使处置在 其中的放射性废物有上升暴露至地表的危险。 4. 岩盐中若出现光卤石夹层，后者在增温时(＜ 130℃)即分解，生成多量水，危及废物的安全处置。
4.3 处置介质的选择
对处置介质提出下列条件: (l) 岩石水渗透率小,孔隙度小,含水量低,这些都是高放废料地质处置介质 最重 要的必备特性,因为地下水易导致核素的扩散、渗透; (2) 岩石节理、裂隙不发育,不被断层切割,节理、裂隙、断层往往成为地下水 流动的通道; (3) 岩体具有阻滞放射性核素迁移的地球化学、矿物学特性 (如吸附性、离 子 交换能力等 ); (4)岩石具有良好的导热性,易于传导、散失由高放核废料产生的衰变热; (5) 岩石具有较强的抗辐射性能; (6)岩石具有一定的机械强度,便于构筑较牢固的地下工程; (7) 岩体具有足够大的体积,放射性核素即使泄离处置库,当它们缓慢迁移至 生 物圈时,已衰变成无害水平。因此,高放废料的地质处置深度为500 ~ 1000 m。
外国放射性核废料处置方式
2.6送入太空宇宙，
这种方法会产生放射性物质，但也可以充当地球核废料的一个储存仓库。如果在太阳系游荡或者坠入太阳，核废料便很难对地球上的人类具有很大破坏性。当前面临的问题是，如何将核废料送入太空。使用火箭发射这种方式有时会遭遇失败，例如发射架起火、坠入大海或者在上层大气中发生爆炸。目前人类不太可能将发射的失败率降为零。在能够实现这一点之前，通过发射将用过的核燃料棒送入太空仍旧是一种非常危险的解决方案。即使太空发射的安全性达到允许我们将钚等放射性物质送入太空的程度，在将来的某一天，我们似乎也要重新找回这些物质。钚、铯以及锶本身就是有限资源，如果裂变反应堆技术先进到一定程度，它们又会成为燃料。也就是说，我们似乎需要将核废料留在“身边”以便在需要的时候使用，这才是一种合理做法。
3、低放固废物：用塑料袋封后放入200L或400L金属桶中包装运至暂存库。
4、中放固废物：用塑料袋封后放入200L或400L金属桶中包装运至暂存库。
5、高放固废物：装入专用容器（MERC）用专用车辆运至暂存库。
6、超铀固废物：装入专用容器（PADIRAC）用专用车辆运至暂存库。
焚烧
灰烬用水泥等固化剂固化
国内放射性核废料处置方式。
1、高放废液：处理方式是蒸发浓缩，以便减容，通常用加甲醛的方法进行浓缩，可获得100倍的浓缩倍数。然后分别除有机相和储油后进入暂存罐，后用蒸汽喷射器注入到高放废液贮存大罐贮存。待条件成熟时实施固化。
2、中低放射液：中底放废液净化处理得到的浓缩物，包括沉淀后的残渣、废离子交换树脂以及蒸残液等，这些废物通常用沥青固话、水泥固化或聚合物固话处理。固化体包装送中间贮存库待最终处置。
核废料的处理方法
核废料的处理方法核废料是指在核能发电、核武器制造、医疗放射性同位素应用等过程中产生的放射性废物。
由于核废料具有高放射性和长半衰期的特点，处理和处置核废料是一个极其重要的环境和安全问题。
目前，对核废料的处理方法主要包括储存、转运、处理和最终处置等环节。
本文将就核废料的处理方法进行介绍。
首先，对于已经产生的核废料，最常见的处理方法是储存。
储存是指将核废料暂时存放在特定的设施中，以确保其安全、稳定和受控。
储存设施通常包括混凝土贮存容器、钢质贮存容器等。
这些设施需要具备良好的密封性和抗辐射能力，以防止核废料的泄漏和扩散。
同时，储存设施还需要进行定期监测和维护，确保核废料处于受控状态。
其次，核废料还需要进行转运。
转运是指将核废料从产生地点运输到储存或处理设施的过程。
在转运过程中，需要采取严格的防护措施，确保核废料不会对环境和人员造成危害。
此外，转运设施也需要具备防护性能，以应对意外情况的发生。
除了储存和转运，对核废料进行处理也是十分重要的环节。
处理方法主要包括物理处理、化学处理和放射性同位素分离等。
物理处理是指通过物理手段对核废料进行分离、浓缩和固化，以减少其体积和放射性。
化学处理则是利用化学方法对核废料进行转化和固化，以降低其溶解度和毒性。
放射性同位素分离则是利用特定的技术手段将核废料中的放射性同位素分离出来，以减少其放射性。
最终，核废料需要进行最终处置。
最终处置是指将核废料安全地固化或封存在地下设施中，以防止其对环境和人类产生危害。
目前，最终处置方法主要包括地下处置和地表封存两种。
地下处置是将核废料封存在地下深层设施中，以隔绝其与外界的接触。
地表封存则是将核废料封存在地表设施中，通过人工控制和监测来确保其安全。
总之，核废料的处理方法涉及储存、转运、处理和最终处置等多个环节。
这些环节需要严格控制和管理，以确保核废料不会对环境和人类造成危害。
同时，对于未来产生的核废料，还需要加强技术研发和政策制定，以寻求更加安全、有效的处理方法。
核电站如何处理核废料
核电站如何处理核废料核电站是一种利用核能发电的设施，它产生的核废料是其中一个重要的问题。
核废料的处理是保障核电站安全运行的关键步骤。
本文将探讨核电站如何处理核废料的方法和措施。
一、核废料的分类首先，我们需要了解核废料的分类。
根据放射性强度和半衰期的不同，核废料可以分为3个主要类别：低、中和高放射性废料。
低放射性废料主要指放射性强度较低、半衰期较短的废料。
如使用过的防护服、工作台面擦拭物等，这些废料通常以普通垃圾的形式处理。
中放射性废料指放射性强度较高、半衰期较长的废料。
这类废料需要进行特殊处理，如包装封存、隔离储存和最终处置。
中放射性废料通常是在核电站内部进行处理和储存。
高放射性废料是最危险的废料。
它们产生的放射性强度极高，半衰期非常长。
高放射性废料要求在特殊的条件下进行处理和储存。
二、核废料处理的方法核废料的处理方法可分为物理处理、化学处理和放射性废料处理。
物理处理主要指对核废料进行分离、过滤和固化等步骤。
分离是将核废料与辐射不活跃物质分离开，使得放射性物质能够独立处理。
过滤则是通过过滤器将放射性颗粒物和其他污染物物理上分离。
固化是将核废料与固态材料结合，使其形成固体块，并降低其溶解速度和释放量。
这些物理处理手段可以有效控制核废料的辐射危害。
化学处理是指利用化学方法对核废料进行处理。
例如，通过化学反应将放射性物质转化为不活跃物质或稳定同位素，从而降低其放射性。
化学处理可以减少核废料对环境和人类的威胁。
放射性废料处理是最关键的一步。
一般来说，放射性废料需要经过长时间的储存和处理，直到放射性水平足够低，可以安全释放到环境中。
我们可以使用深地质处置、穴落排放或再处理等方法来处理放射性废料。
深地质处置是将高放射性废料埋入数千米深的地下，利用地质屏蔽效应将其隔离。
穴落排放是将处理后的放射性废料悬浮在水体中，通过合理排放进一步降低其放射性。
再处理则是将废料进行二次利用，从而减少其余留物。
三、核废料处理的挑战和未来发展核废料处理是一个复杂而严峻的问题，面临着许多挑战。
核废料处理规定
核废料处理规定导言：核能作为一种高效、清洁的能源形式，在世界范围内得到广泛应用。
然而，核能的利用也带来了核废料的产生和处理问题。
核废料是具有放射性的废弃物，对环境和人类健康造成潜在威胁。
为了确保核废料的安全处理和处置，各国制定了一系列规范、规程和标准。
本文将深入探讨核废料处理的规定，包括分类、存储、运输和最终处置等方面。
一、核废料分类核废料的分类对于其处理和处置具有重要意义。
常见的核废料分类包括高、中、低水平废料和放射性废料。
（一）高水平废料高水平废料是指放射性活度很高的核废料，通常来自核电站运行时产生的燃料棒、核反应堆的部件等。
高水平废料具有较长的半衰期，对人体和环境的辐射风险较大。
高水平废料的处理和处置需要采用高度安全的措施，以避免辐射泄漏和意外事故。
（二）中水平废料中水平废料是指放射性活度较高但不及高水平废料的核废料，包括燃料元件的外囊、用于控制反应堆的材料等。
中水平废料的处理和处置相对于高水平废料来说相对容易，但仍需要遵循严格的处理规程。
（三）低水平废料低水平废料是指放射性活度较低，对环境和人类健康威胁较小的核废料，如实验室废料、医疗产生的一次性辐射设备等。
低水平废料的处理和处置相对简单，但仍需要遵循相应的规程，以确保安全。
（四）放射性废料放射性废料是指由非核能行业产生的放射性废物，如医疗机构产生的辐射设备、工业过程中产生的放射性物质等。
这类废料的产生量较大，但辐射风险相对较低。
放射性废料的处理和处置需要符合有关标准和规范。
二、核废料存储核废料的长期安全存储是核废料处理中至关重要的环节。
不同类别的核废料需要采取不同的存储方式。
（一）高水平废料存储高水平废料需要采取多重屏障措施进行存储。
通常采用深地质存储方式，将高水平废料安全埋存于地下数百米的地层中。
同时，还要设计防渗、防排气系统，并保障存储容器的结构安全。
（二）中水平废料存储中水平废料一般采用间接存储方式，即在特定设施中存放。
这些设施需要具备较强的防护能力，包括防辐射、防渗和防泄漏等。
世界各国如何处置核废料
世界各国如何处置核废料在全球范围内，许多国家都在积极探索处置核废料的可行方式。
美国、俄罗斯、法国等核大国在核废料处置方面取得了显著进展。
美国采用了近地表处置库和深海填埋的方式处理核废料，同时还在研究先进的辐射分解技术。
俄罗斯则主要采用深埋地下和封存于水下基岩洞穴的方式处置核废料。
法国利用海底地质处置库和深海填埋技术来处理核废料。
在具体的处置措施方面，一些国家采用了深海填埋的方法。
深海填埋具有较大的空间，可以容纳大量的核废料，并且避免了在陆地上建立废物处理设施所需的巨大投资。
深海填埋还可以减少放射性物质对人类和环境的影响。
另一种常见的处置措施是辐射分解，通过利用放射性衰变过程中释放的能量将核废料逐渐分解成无害物质。
永久封存也是一种常用的处置方式，将核废料存放在密封的容器中，并将其埋藏在稳定的岩层中，以减少对环境和人类的危害。
虽然世界各国在处置核废料方面取得了一定的进展，但也存在一些经验教训。
不适当的处置方式可能导致放射性物质泄漏，对环境和人类健康造成严重危害。
因此，在选择处置方式时，必须充分考虑其安全性、稳定性和长期性。
展望未来，世界各国在处置核废料方面的趋势和可能的发展方向主要包括以下几个方面：增加国际合作：未来各国将更加注重在核废料处置方面的国际合作，共同研发更先进的处置技术和设施，以应对全球性的核废料挑战。
强化政策法规：各国政府将进一步完善相关政策法规，规范核废料产生、处理、贮存和处置等环节，以确保核废料得到妥善处理。
推动绿色能源发展：随着清洁能源技术的不断进步，各国将更加倾向于发展绿色能源，减少对核能等传统能源的依赖，从而降低核废料的产生。
创新处置技术：为提高核废料处置的安全性和效率，各国将加紧研发新的处置技术，如高放废物固化技术、超临界水氧化技术等，以满足对核废料无害化处理的需求。
妥善处置核废料对于保护人类环境和地球生态系统至关重要。
世界各国需要加强合作，完善政策法规，推动绿色能源发展，并创新处置技术，共同应对核废料处置这一全球性挑战。
核废料的处理方法
核废料的处理方法核废料是指核能生产过程中产生的放射性废物，它们对环境和人类健康都构成潜在的威胁。
因此，核废料的处理方法至关重要。
目前，主要的核废料处理方法包括储存、转运、再处理和处置等多种方式。
首先，储存是最常见的核废料处理方法之一。
核废料储存通常分为暂时储存和长期储存两种方式。
暂时储存是指将核废料存放在特定的设施中，等待后续处理。
而长期储存则是指将核废料储存至其放射性衰减至安全水平后再进行处理。
储存是一种比较安全和成本较低的处理方法，但也存在着核废料长期储存安全性和环境影响的问题。
其次，转运是指将核废料从产生地点运输至处理设施的过程。
在转运过程中，需要严格遵守放射性物质的运输规定，确保核废料的安全运输。
转运是核废料处理过程中不可或缺的环节，它关乎着核废料的安全性和整体处理效果。
再处理是指对核废料进行再加工，以减少其对环境和人类健康的影响。
再处理包括物理处理、化学处理和热处理等多种方法。
物理处理主要是通过分离和过滤等手段，将核废料中的放射性物质和稳定物质进行分离。
化学处理则是通过化学反应来改变核废料的化学性质，使其更易处理或降低放射性。
热处理则是利用高温或辐射等方式来降低核废料的放射性。
再处理是将核废料转化为更安全的物质的关键环节，它可以有效减少核废料对环境和人类健康的危害。
最后，处置是指对核废料进行最终的处理和处置。
目前主要的核废料处置方式包括地下处置和海洋处置。
地下处置是将核废料埋藏在地下深处，以防止其对环境和人类健康造成影响。
而海洋处置则是将核废料投放至海洋中，利用海洋的自然环境来稀释和分解核废料。
处置是核废料处理的最终环节，它对核废料的长期安全性和环境影响至关重要。
综上所述，核废料的处理方法包括储存、转运、再处理和处置等多种方式。
每一种处理方法都有其独特的优势和局限性，需要综合考虑，以选择最适合的处理方式。
同时，为了确保核废料处理的安全性和有效性，还需要不断加强技术研发和管理监督，以推动核废料处理技术的不断进步和提升。
核污染深埋地下
核污染深埋地下
核污染深埋地下是一种处理核废料的方法。
核废料通常会被封存在深地下的地质层中，以防止其对环境和人类造成危害。
这种处理方式被认为相对安全，因为地下的地质层一般能够提供有效的屏障，防止核废料的辐射泄漏到地表或地下水中。
深埋地下的核废料处理方法通常涉及以下步骤：
1. 筛选和分选：核废料必须经过一系列的分选和分类，以确定应该深埋的废料种类和性质。
这可以确保只有真正需要深埋的废料被选择。
2. 封装：选定的核废料会先进行封装，通常使用特殊的容器或钢桶来容纳废料，并确保封闭严密，以防止辐射泄露。
3. 运输：封装的核废料随后会被运输到深埋地点。
运输过程中需要采取严格的安全措施，以确保核废料不会在运输过程中泄漏或造成危险。
4. 深埋：一旦抵达深埋地点，核废料会被放置在事先挖掘好的深地下的地质层中。
废料容器会被放置在特定的深度，并采取措施确保废料位置的稳定。
5. 监测和长期管理：深埋地下的核废料需要进行监测和长期管理，以确保核废料不会对地下水或环境造成污染。
定期监测辐射水平和废料容器的完整性是必要的。
尽管深埋地下可以被认为是一种相对安全的处理核废料的方法，但也存在一些争议和风险。
主要关注点包括封装容器的完整性、地下水被污染的风险、长期监测和维护的可持续性等。
因此，寻找更安全和可持续的核废料处理方法仍然是一个重要的研究领域。
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3.2 主要的几种处理方法
（4）岩熔处置
高放射性的固体或液体废料贮放到地下深孔或 洞穴中,废料 产生的辐射热将熔化它本身及周围 岩石。最终冷却后,废料将熔合进天然岩石基质 内。
（5） 深层地质处置
地质岩层以它年代的古老以及在多数环境中长
时间的稳定为特征,尽管岩石都以相当缓慢的速
度在不断变化。目前,世界各国处置高放废料的
（5）必须能够充分地模拟控制处置系统长 期特性的过程，包括物理的、化学的甚至生 物的
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3.2 主要的几 生物圈,因此具 有较大的吸引力。
美国国家航空
和宇宙航行局
所做的研究表明:
根据太空发射技
术,把核 负载物
发射 到地球 与
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3.2 主要的几种处理方法
核废料深埋
2014.3.24
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主要内容
一、研究背景 二、核废物的来源、分类以及管理 三、核废物管理的基本方法基本原理
和方法 四、核废物深层地质处理 五、迄今国内外的研究进展 六、相关应用介绍
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一、研究背景
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一、研究背景
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一、研究背景
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我国核电站发展概况
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最重要也是最常用的方法是人工深岩穴(贮存库)
贮存。
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四、核废料深层地质处理
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地质岩层 以它年代的古老以 及在多数环境中长 时间的稳定性为特 征。
岩层保持其 结构完整性和物化 特征的时期之长已 大大超出人类经验 的范畴。
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4.1 放射性废物处置系统介绍
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Effects of Atomic Radiation
联合国原子辐射效应科学委员会
等等。
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核爆炸
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压水堆核电站 铀-235
轻水堆、重水堆（秦山三期）和石墨汽冷堆 轻水堆又分为压水堆（秦山 大亚湾 田湾 岭澳 宁
德）和沸水堆（福岛）
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快中子增殖堆 Fast Breeder Reactor（FBR）铀-238，钚-239
放射性废物管理的9条基本原则 （IAEA）：
（1）保护人类健康：放射性废物管理必须确保对人类健康 的影响达到可接受的水平；
（2）保护环境：放射性废物管理必须确保对环境的影响达 到可接受的水平；
（3）超越国界的保护：放射性废物管理应考虑超越国界的 人员健康和环境的可能影响；
（4）保护后代：放射性废物管理必须保证对后代预期的健
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2.2 核废物分类
根据国际原子能机构（IAEA）的分类，首先按物理形态将核废 料分为液体、气体、固体三类，然后再按比活度将每类分为若干级别。 见下表：
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2.2 核废物分类
我国放射性废物基本分类如下表：
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2.2 核废物分类
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三、核废料管理的基本原理和 方法简介
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（2） 冰层处置
此方案主要是 利用核废料自身 发热将冰融化而 逐渐沉入冰层内 或冰 层底部。
然而,非常高的 运输、处理费用, 以及由于冰层处 置区在地质时期 内进化的不确定 精品课件
3.2 主要的几种处理方法
（3）海底处置
在海底处置某些类型的废料,虽然具有很低的个 人危险度,但用此方法 处置高放、中放废料受到国 际协议的禁止 (伦敦倾倒公约, 1 9 8 3 年 )。
主要功用
①物理屏障作用——限制和阻止地下水接近、进 入废物处置库；减弱和屏蔽放射性废物发出的 α，β，γ射线对生态环境的影响；
②化学屏障作用——通过化学作用阻滞放射性核 素向生物圈迁移；
③机械屏障作用——废物容器和回填材料能安全、 稳妥地包容废物，吸收巨大的地应力(岩石静压 力、地质应力等)，为处置状态的废物体提供机 械支撑。
2020年, 我国核电有 望实现 7 0 G W 的 装机容量, 核电设备市场或将达到 4000 亿元, 核电装备自主化进程的推进必将带 来核电装备业的大发展, 而核电发展的技 术瓶颈等制约因素仍 有待进一步突破。由 于核废料处理问题的困扰, 5 0 年后如何 处理核废物或将成为比建设核电站更大的 难题。
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“亚洲第一坑”
中国第一个核武器研制基地 地处中国西北部的青海省海 北藏族自治州州府西海镇地 区，先后研制成功了中国第 一颗原子弹和氢弹，被称为 中国“原子城”。1995年全 面退役至今，与它相距仅几 公里的金银滩就是当时基地 工作区内所有的放射性废料 被深埋之地，世人称为“亚 洲第一坑” 。
后段过程三大 核动力航空母 种研究活动；各类核 侵蚀和沙
部分。
舰等）的运行。设施退役活动。
迁移等
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民用核燃料循环
以核电生产为中心的核燃料循环，包括前段过程、 反应堆运行过程和后段过程三大部分。
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军用核燃料循环
军工放射性废物主要来源于军用核材料生产、核武器制造以 及核动力舰船（如核潜艇、核动力航空母舰等）的运行。
天然存在 放射性物
质
以核电生产为 主要来源于军 包括：放射性同位素 原始放射
中心的核燃料 用核材料生产、生产；放射性同位素 性物质的
循环，包括前 核武器制造以 在工业，农业生物， 矿床分布，
段过程、反应 及核动力舰船 医学等方面的各种应 火山喷发、
堆运行过程和 （如核潜艇、 用；核研究中心的各 矿山喷泉、
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相关国际机构
IAEA ：International Atomic Energy Agency国际原子能机构
ICRP：International Commission on Radiological Protection国际辐射防护委员会
UNSCEAR: United Nations
Scientific Committee on the
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石墨气冷堆
铀的包覆颗粒作核燃料、石墨作中子慢化剂、 氦气作为冷却剂的先进热堆
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核电站
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辐射的种类
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二、核废物的来源、分类以及管 理原则
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二、核废物的来源、分类以及管理原则
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2.1 核废料来源
种类
内容
民用核燃料 军用核燃料
循环
循环
非核燃料循环
康影响不大于当今可接受的水平；
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基本原理
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3.1 对处置系统的基本要求
（1）对废物进行相当长期的的隔离（依赖天 然的和人造屏障来实现） （2）一旦完全隔离期过后，要保证一个低 的释放率 （3）能够估计由于人类活动或毁坏性的自 然事件所造成的废物转移情况
（4）利用现有的技术和合理费用能实现处置