在工程技术方面:初步进行了源项调查;初步调研了国外处置库和地下实验室的概念设计;选择了内蒙古高庙子膨润土矿床作为我国缓冲/回填材料的供应基地,并研究了高庙子钙基、钠基膨润土物质成分、理化、水理、力学性能;对处置库的热-水-力耦合现象进行了很初步的探索;承接国外任务,研究了低碳钢、钛及钛钼合金、C22合金在模拟条件下的腐蚀行为。
在安全评价方面:初步调研了国外地质处置的安全目标、安全评价方法和步骤以及相关的研究内容;引进了一些国外的评价模式和计算机程序,并做了少量的消化吸收工作;在缓冲/回填材料的热-水-力耦合模式方面做了一些研究;我国在中低放废物处置安全评价研究中积累的经验也可供借鉴。
2.2.3 国际合作
我国与国际原子能机构、美国、法国、加拿大、日本、韩国、瑞典、瑞士、比利时、芬兰等国家或国际组织开展了国际合作和技术交流。中国核工业集团、中国科学院系统和一些大学积极参与国际合作研究计划,从国际原子能机构获得技术合作项目,得到了一些先进技术和设备及经费资助,来访的国际专家赞扬我国投入少、产出多,成果丰富,这些对我们的工作都起到了积极的促进作用。
2.2.4 问题和不足
过去20年的工作基本上属于部门的研究开发工作,总体来看仍处在技术准备阶段,还存在许多问题和不足之处,主要表现在以下几方面:
1、缺乏国家级的研究和开发规划,总体需求、发展目标和研发思路不清晰。
2、许多基础研究工作不够深入,虽然经过近20年工作,目前仍处在技术准备的前期。
3、研究开发工作不全面、不协调,各学科之间发展不均衡。
4、研究开发工作的组织管理薄弱;经费投入少,队伍小,力量弱;具体项目实施中也存在一些问题。
三、总体思路
按照科学发展观的要求,坚持以人为本和全面协调可持续发展的指导思想,根据核工业发展对高放废物地质处置的要求,以工程需求为牵引,我国高放废物地质处置规划研究的总体思路是:统筹规划、协调发展、分步决策、循序渐进。
3.1 统筹规划、协调发展
高放废物地质处置研究开发规划是以研究和开发为先导,以建造一个国家处置库为最终目标。规划按工作属性分为研究开发和工程建设两个阶段,研究开发约需四十年,工程建设约需十年。
高放废物地质处置需要众多学科、全国众多单位的长期研究开发,要保证研究开发工作有条不紊、高效协调地进行,就必须加强统一领导,建立精干高效的指挥机构;必须总揽全局,科学筹划,编制总体规划,并建立定期修编制度;以高放废物处置规划网络图为主纲,各方面工作全面协调发展。
全面协调发展包括三个方面的含义:一是立法、审管、执行等层面全面协调发展;二是工程、地质、化学、环境安全等学科领域全面协调发展;三是硬件建设(研究设施、装备、地质勘查、试验研究等)和软件开发(模型、数据库、程序、管理工作等)全面协调发展。
首先,高放废物地质处置涉及公众健康和环境安全,必须在国家法律框架内依法开展工作。作为国家级的研究开发规划,起步之初应加快立法、审管、执行等层面相关法律、法规、标准的研究和制订工作。国内外的经验已经表明,对这种公众瞩目、举国关注、环境敏感的重大项目,必须要法规先行,以法规来统一各方认识,规范各方行动。由于是探索性工作,立法、审管、执行等层面相关法律、法规、标准的制订尚缺乏经验,需要不断地研讨和磨合,携手同行、协调发展是唯一的选择。
其次,高放废物地质处置是一个复杂的系统工程,它涉及许多相互交叉的学科领域,如地质与水文地质学、地球物理与地球化学、岩石力学、材料科学与工程技术、核物理、辐射化学、放射化学与核化工、辐射安全与环境保护等,各学科之间相互交织、渗透,构成庞大而复杂的系统网络。因此,研究开发要兼顾各方面的发展,各学科和各单位要协同配合,互相联系,互相促进。只有各学科全面、协调发展,才能使各学科形成统一的整体,推动高放废物地质处置工作顺利前进。
再次,在逐步改善硬件条件的基础上,加强软件研究工作。由于试验研究的时间短暂、空间有限,远不能满足处置库安全评价的时空要求,需要开发物理模型和计算机软件模型进行外推,软件开发和工程研究并举,协调发展、循序推进。
3.2 分步决策、循序渐进
高放废物地质处置工程,从选址开始,到处置库封闭,要持续一个世纪以上,期间要做许多重要的决策。基于其过程时间太长,具有探索性,政治、社会敏感性以及公众接受等的要求,需要我们分步决策、循序渐进。
无论是先进的发达国家还是中国,都不可能精确预测地质处置研究开发今后几十年的发展进程,也无法预计未来上百年国际、国内环境和科学技术进步对地质处置的影响,需要我们采取循序渐进、逐步推进的策略。
对这个未知领域的探索,没有成功的经验可借鉴,研究开发手段一般只能在很小的时间、空间尺度内进行,研究成果外推的结论往往不完全符合大尺度时间、空间的实际,这就需要修改原来的认识、计划和设计。美国尤卡山场址即为一例。其氯-36测量表明存在着迄今为止尚未被模拟出来的更快速的水径流通道,必须修正水流模型。尤卡山的事例说明探索性工作本身的不可预见性和风险性,要求在立法、审管、计划和实施中采取更为谨慎的、分阶段、小步伐渐进、可逆转的做法。