[发明专利]一种高水平放射性废物的处置容器、处置单元及处置方法

权利要求书

1.一种高水平放射性废物处置容器，其特征在于：该容器包括至少两个容置腔，所述容置腔用于容纳所述高水平放射性废物的初始包装结构；

所述容纳腔之间设置有隔离层，所述隔离层用于物理分隔所述初始包装结构，弱化所述初始包装结构间的耦合叠加影响；

所述高水平放射性废物为高放射性玻璃固化体；

所述初始包装结构为用于封装所述高放射性玻璃固化体的罐体；

所述罐体的容积不超过300升，单个罐体的释热功率介于300瓦-1000瓦之间；

所述隔离层由低腐蚀速率金属材料、耐腐蚀金属材料或低孔隙率无机非金属材料制成；

所述隔离层的厚度为不小于0.2米；

所述容器的外壳由低腐蚀速率的金属或低孔隙率的无机非金属材料制成的单层结构；

所述低腐蚀速率的金属材料为低合金钢；所述低孔隙率的无机非金属材料为水泥基复合材料或特殊陶瓷材料；所述特殊陶瓷材料优选为韧性陶瓷材料；

所述隔离层与所述处置容器的、不包括端盖的外壳一体形成；

所述容器的外壳通过具有内层材料和外层材料的双层材料形成；

所述外层材料为铜或耐腐蚀金属材料，耐腐蚀金属材料优选为钛；

所述隔离层与所述不包括端盖的内层材料一体形成；

所述内层材料为价格较低、便于加工、抗压并具备一定屏蔽辐照功能的材料。

2.一种高水平放射性废物处置单元，其特征在于：该单元包括一个或两个以上容器；

当所述处置单元包括两个以上所述容器时，在所述容器之间设置有去耦合填充层，所述去耦合填充层用于弱化所述容器之间的耦合作用；

所述去耦合填充层的横截面形状与所述处置容器的横截面相匹配；所述去耦合填充层的高度不小于1米，根据揭露的围岩条件特征可以调节去耦合填充层的厚度；

所述去耦合填充层使用具有一定抗压、抗渗、阻热能力，并且不损害其他材料的无机材料形成；

在所述容器和/或去耦合填充层外侧还设置有包围所述容器和/或去耦合填充层的缓冲层；

所述缓冲层由混合型缓冲材料形成，所述混合型缓冲材料由膨润土和添加剂组成；其中，所述混合型缓冲材料中蒙脱石含量不低于30％；

所述添加剂选自增强导热性添加剂、增强核素吸附性添加剂、以及地球化学环境调节添加剂中的一种或多种；

其特征在于所述导热性添加剂优选为石英沙或压碎花岗岩，所述石英沙或压碎花岗岩的添加量不超过50％；所述增强核素吸附性添加剂优选为热稳定性高的分子筛材料，所述分子筛材料的添加量不超过50％；所述地球化学环境调节添加剂的添加量为不大于5％；

所述去耦合填充层的材料与所述缓冲层的材料相同。

3.一种高水平放射性废物处置方法，其特征在于：该方法包括：

形成处置坑道；

在所述坑道内形成缓冲层；

在所述缓冲层内设置一个或两个以上权利要求1所述的容器；

当包括两个以上所述容器时，在所述容器之间设置有去耦合填充层，所述去耦合填充层用于弱化所述容器之间的耦合作用；

所述处置坑道为在花岗岩体中形成的竖直坑道；

所述去耦合填充层的横截面形状与所述处置容器的横截面相匹配；所述去耦合填充层的高度不小于1米，根据揭露的围岩条件特征可以调节去耦合填充层的厚度；

所述去耦合填充层使用具有一定抗压、抗渗、阻热能力，并且不损害其他材料的无机材料形成；

所述缓冲层由混合型缓冲材料形成，所述混合型缓冲材料由膨润土和添加剂组成；其中，所述混合型缓冲材料中蒙脱石含量不低于30％；

所述添加剂选自增强导热性添加剂、增强核素吸附性添加剂、以及地球化学环境调节添加剂中的一种或多种；

所述导热性添加剂为石英沙或压碎花岗岩，所述石英沙或压碎花岗岩的添加量不超过50％；所述增强核素吸附性添加剂为热稳定性高的分子筛材料，所述分子筛材料的添加量不超过50％；所述地球化学环境调节添加剂的添加量为不大于5％；

所述去耦合填充层的材料与所述缓冲层的材料相同。