[其他]关于废料处置的改进

说明书

本发明一般涉及具有非结构材料覆盖层的有毒废料或核废料的陆上埋设场所，覆盖层由牢固包装的装有废料的组合罐的阵列支撑，组合罐被堆成阵列，使其可以灵活地与由地震或其它自然运动造成的埋放场所的形状变化相适应。

埋放核废料的埋放系统在先有核技术中是众所周知的。在最早的这种系统中，这种废料仅仅是封装在55加仑的钢桶中，用一长臂起重机吊入到一个简单的壕沟中，然后埋放起来。不幸，这种“踢滚式”（Kick    and    roll）埋放系统已被证明，对于陆上处置核废料一般是不能令人满意的。壕沟中充填的疏松土壤和构成壕沟的结实的土壤比较，或通常构成壕沟底的致密的岩层比较，对于水是更容易渗透的。因此，在钢桶周围的相当疏松的渗水的土壤就使壕沟中积存了大量的静止水，这种现象称作“澡盆效应”。这种静止水最后使埋放在壕沟中的钢桶壁腐蚀和破裂。这种钢桶的毁坏加上在时间过程中土壤的压实，导致土壤向下运动，或土壤下沉，致使在壕沟上面形成一凹陷。这种凹陷又进一步积存了地面水，使壕沟积存水的趋势更加严重，最后在钢桶上边形成一个静止水坑。这种静止水的增加进一步导致土壤的下沉，加速了埋在下面的钢桶的腐蚀和毁坏。在这种场所中钢桶容器的腐蚀和毁坏导致流过那里的地下水受到放射性污染。

为了解决由这种“踢滚式”处置场所造成的土壤下沉和水的积存问题，已经提出了各种替代的埋放系统。这些埋放系统包含了具有结构性刚墙的土制拱型覆盖层和容器埋放场所，在场所中废物容器之间的空隙用混凝土或其它可固化的灌浆填满。虽然这种替代的系统比起简单的“踢滚式”处置系统中用的壕沟具有明显的进步，但两者都还有很多缺点。例如，在利用结构上同钢性墙连接的拱形覆盖物的地方，这种钢性墙在遇到地震时容易断裂和破坏。一当拱形覆盖物的整体性破坏了，地下水便可流入，並聚集在废物封装体周围。只要这些容器有金属壁，则在它们周围的静水便能使金属壁腐蚀，並使放射性废物渗到地下水中。因为这种拱形覆盖层通常只有一个进入口，所以要将一个单一的渗漏的封装体修理好是极端困难的，虽然不能说不可能。虽然埋放场所中在许多组废物容器上灌注了可固化的物质，形成了一坚固的整块巨石，使埋放场所更能经受由地震形成的破裂和破坏，但是这种类型的埋放场所更趋向将很高的局部应力加在处于巨石中出现的缺陷上的或裂纹上的废物容器上。另外，在地震只把少许或一个密封在灌浆物中的容器破坏时，这种类型的埋放场所还具有更难于进行修复的问题。如果真发生这种修复不了的容器的破坏和破裂，唯一可能的解决办法是重换埋放场所。

很清楚，结构上稳定，可灵活地适应于地震或其它自然震动而不产生任何局部的使容器破裂应力的这种埋放场所仍然是需要的。其次，如果地震或其它自然震动破坏了少许，或仅破坏了一个埋放在处置场所中的容器，则这样的场所要使容器能够容易地和方便地被修复，以避免重新换整个场所，这也是希望的。再其次，埋放场所应具有一机构以防止静止水在容器阵列周围的聚集，保证埋在其中的容器的长寿命。最后，还希望这样一种场所能够容易地用廉价材料建成。

按照本发明，为处置有毒废物的处置场所包括一个处置有毒废物的埋放壕沟，一层非刚性的分水的覆盖在壕沟上的覆盖层和许多放在沟中置于覆盖层下的组合罐，处置场所的特征在于，该场所包括在地上的一土坑，该土坑基本上是用固体流动材料建的，该组合罐用于封装废物並在结构上支撑盖在坑上的非刚性覆盖层。

本发明还包括一埋放放射性废物的壕沟，一刚性的、分水的、屏蔽辐射的覆盖在这个壕沟上的覆盖层和一个搁在这个壕沟中置于包层下的组合罐阵列，该组合罐用于密封放射性废料，使其和水分开和支撑盖在壕沟上的非刚性覆盖层。这个覆盖层最好包含一层自然泥沙，使其将表面水分离壕沟，以防止埋藏在处置场所中的组合罐周围积水。其次，在组合罐顶上的自然泥沙层的下面之间可以放一层水流通性很好的粗砾石以防止水在毛细作用下通过泥沙层渗透到组合罐上。在最佳实施方案中，在这一层所用的粗砾石材料是卵石。再其次，在自然泥沙层的顶表面可以放一层不同等级的防冲乱石层以防止漏水层受风雨的侵蚀，提供辐射屏蔽和渗透屏蔽使处置场所中装载废物的组合罐不受侵入干扰。

地上的壕沟可以是平底的。这个壕沟的地面可以包括一层导水粗砾石材料，比如卵石，以防止地下水在毛细作用下向上渗透到组合罐。其次，在整个壕沟底上，在卵石层的下面可以被放置许多渗水计以便于在以后采集监测从组合罐中渗漏放射性量的水样。