深地質處置是指把高放廢物埋藏在距地表深約500～1000m的地下深處,使之永久與人類生存環境隔離，是對于核廢料的一種隔離處置法。是在深部地質體中建造洞穴，將放射性廢物永久隔離的處置方法。包括深部鉆孔處置和深部礦山式處置，前者處置深度達數千米，后者一般為300～1500米。處置庫圍巖包括花崗石類、粘土巖、凝灰巖和巖鹽等，被處置的廢物為高放廢物玻璃固化體、乏燃料和α廢物等。對放射性廢物進行深地質處置是一項復雜的系統工程。在技術上包括選址和場址評價、建造地下實驗室及設計、建造、運行和關閉的處置庫。被認為深地質處置是安全處置高放廢物最現實可行的方法。
正文
學科：核地質學
詞目：深地質處置
英文：deep geological disposal
釋文：深地質處置是在深部地質體中建造洞穴，將放射性廢物永久隔離的處置方法。包括深部鉆孔處置和深部礦山式處置，前者處置深度達數千米，后者一般為300～1500米。處置庫圍巖包括花崗石類、粘土巖、凝灰巖和巖鹽等，被處置的廢物為高放廢物玻璃固化體、乏燃料和α廢物等。對放射性廢物進行深地質處置是一項復雜的系統工程。在技術上包括選址和場址評價、建造地下實驗室及設計、建造、運行和關閉的處置庫。被認為深地質處置是安全處置高放廢物最現實可行的方法。?
背景
長壽命核廢料（包括乏燃料）必須長期同人類和環境隔絕。把這些廢料存放在穩定地質構造中人工建造的地下儲存所（repository）是一種可行的方案。國際裂變材料專門委員會(International?Panel?on?Fissile?Materials)曾表示：
“廣泛接受的看法認為，乏燃料、核燃料再處理的高放射性廢物以及廢料需要在妥善設計的場所存放幾萬年到一百萬年，以減少其放射性對環境的污染。同時，必須確保钚和高濃縮不被用于軍事目的。一個基本的共識是，把乏燃料存放于地下幾百米的儲存場所要比將其堆放在地表更安全。”
非洲克洛天然核反應堆證實了天然地質構造可以有效地隔離放射性核廢料。在其運轉過程中，該反應堆共產生了5.4噸裂變產物、1.5噸钚以及其他超鈾。這些钚和其他超鈾元素至今仍存在于奧克洛的鈾礦中，時間跨度長達20億年。考慮到該鈾礦經常被地下水浸潤，加之鈾礦石并非以化學惰性形態存在（比如玻璃態），這相當不同尋常。
地質處置安全，技術上可行，不污染環境已經是專業人士由來已久的共識。但是，許多國家的公衆對此仍有疑慮。深地質處置支持者們面臨的挑戰之一是證明一個儲存所必須長時間可靠，且將來可能的泄露不會對人類健康和環境造成影響。
核燃料再處理并不能減少深地質處置的必要性，但卻能夠減少核廢料的體積以及中長期放射性和衰變熱。另一方面，核燃料再處理也無法消除儲存所選址的政治和社區風險。
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研究場所
深地質處置已經有幾十年的研究歷史。實驗室測試、探井已經積累了很多數據；建造和運營地下實驗室并展開大規模存儲實驗也在進行中。世界各國的主要地下研究機構見下表。
國家 機構名稱 地點 地質條件 深度 運營狀態
比利時 海姿地下研究機構（HADES?Underground?Research?Facility）摩爾（Mol）黏土 223米 1982年開始運營
加拿大 AECL地下實驗室（AECL?Underground?Research?Laboratory）皮納瓦（Pinawa）花崗石 420米 1990-2006年
芬蘭 昂加洛乏燃料儲存所（Onkalo?spent?nuclear?fuel?repository）奧爾基洛托（Olkiluoto）花崗巖 400米 在建
法國 默茲-豪特-馬恩地下實驗室（Meuse/Haute?Marne?Underground?Research?Laboratory）比爾?(默茲省) 泥巖 500米 1999年開始運營
日本 幌延町地下實驗室（Horonobe?Underground?Research?Lab）幌延町 沉積巖 500米 在建
日本 瑞浪市地下實驗室（Mizunami?Underground?Research?Lab）瑞浪市 花崗石 1000米 在建
韓國 韓國地下研究隧道（Korea?Underground?Research?Tunnel）花崗巖 80米 2006年開始運營
瑞典 阿斯波硬巖實驗室（?sp??Hard?Rock?Laboratory）奧斯卡杉核電站（Oskarshamn?Nuclear?Power?Plant）花崗巖 450米 1995年開始運營
瑞士 格里姆塞爾試驗場（Grimsel?Test?Site）格里姆塞爾關（Grimsel?Pass）花崗石 450米 1984年開始運營
瑞士 泰利山巖石實驗室（Mont?Terri?Rock?Laboratory）泰利山 粘土巖 300米 1996年開始運營
美國 瑜伽山核廢料儲存所（Yucca?Mountain?nuclear?waste?repository）內華達州 凝灰巖/熔結凝灰巖 50米 1997-2008年
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儲存場所
國家 機構名稱 地點 廢料類型 地質條件 深度 運營狀態
阿根廷 德爾梅地奧山（Sierra?del?Medio）蓋斯特雷村（Gastre]）花崗石 擬議中
比利時 高放射性廢物 黏土 ~225米 擬議中
加拿大 安大略省電廠深地質儲存所（Ontario?功率?Generation's?Deep?Geologic?Repository）安大略省 200,000?立方米低及中低放射性廢物 石灰巖 680米 2011年申請執照
加拿大 乏燃料 擬議中
中國 擬議中
芬蘭 VLJ 奧爾基洛托核電站（Olkiluoto?Nuclear?Power?Plant）低及中低放射性廢物 英云閃長巖 60–100米 1992年開始運營
芬蘭 洛維薩（Loviisa）低及中低放射性廢物 花崗石 120米 1998年開始運營
芬蘭 昂加洛乏燃料儲存所（Onkalo?spent?nuclear?fuel?repository）奧爾基洛托核電站（Olkiluoto?Nuclear?功率?植物界）乏燃料 花崗石 400米 在建
法國 高放射性廢物 泥巖 ~500米 選址中
德國 阿西二號鹽礦（Schacht?Asse?II）下薩克森州 鹽穹 750米 1995年關閉
德國 Morsleben）薩克森薩克森－安哈爾特州 40,000立方米低及中低放射性廢物 鹽穹 630米 1998年關閉
德國 格爾雷本（Gorleben）下薩克森 高放射性廢物 鹽穹 擬議中，計劃暫停
德國 康拉德鹽礦（Schacht?Konrad）下薩克森 303,000立方米低及中低放射性廢物 沉積巖 800米 在建
日本 高放射性廢物 擬議中
韓國 慶州 低及中低放射性廢物 80米 在建
瑞典 SFR 福斯馬克（Forsmark） 63,000立方米低及中低放射性廢物 花崗石 50米 1988年開始運營
瑞典 福斯馬克（Forsmark）乏燃料 花崗巖 450米 2011年申請執照
瑞士 高放射性廢物 粘土 選址中
英國 高放射性廢物 擬議中
美國 廢物分離中試廠（Waste?Isolation?Pilot?植物界）新墨西哥州 超鈾元素核廢料 鹽床 655米 1999年開始運營
美國 瑜伽山核廢料儲存所（Yucca?Mountain?nuclear?waste?repository）內華達州 70,000噸高放射性廢物 凝灰巖/熔結凝灰巖 200-300米 2010年計劃取消
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一些儲存所的現狀
在建的芬蘭奧爾基洛托核電站儲存所的結構圖。
德國下薩克森州的阿西二號鹽礦座落于阿西山中，自1965年以來被用作研究用途。1967年到1978年放射性廢物被儲存在該礦中。有研究指出，1988年以來該儲存所一直在泄露被-137、钚和等核素污染的鹽水；但直到2008年6月這一發現才被公諸于世。
位于德國薩克森－安哈爾特州的莫斯雷本放射性廢物儲存所也是一座廢棄的鹽礦。1972–1998年此礦被用于儲存核廢料。2003年以來，該礦一共澆筑了480,000立方米的混凝土來穩定穹頂，否則鹽穹可能塌方。
美國新墨西哥州的廢物分離中試廠1999年正式運營。此廠位于卡羅維發利附近的地下鹽層中。
有人曾提議在澳大利亞和俄羅斯建立國際高放射性廢物儲存所。但是，該消息在澳大利亞引發公衆持續抗議，儲存所的建設基本成為泡影。
1978年，美國能源部開始研究內華達州核試驗場附近的瑜伽山用于長時間地質儲存乏燃料和高放射性核廢料的可行性。此計劃遭到了內華達州核計劃局（亦稱為“核廢料計劃辦公室”）以及其它一些組織的法律挑戰而嚴重拖延。巴拉克·奧巴馬總統上臺后，于2009年在其年度預算中拒絕向該計劃撥款，并稱其政府將考慮新的核廢料處置戰略。?2009年3月5日，美國能源部長朱棣文在美國參議院作證時說，瑜伽山作為核廢料儲存所已經不再是選項之一。至此，至少在奧巴馬任內，瑜伽山儲存所計劃已經壽終正寢。
瑞典KBS-3型核廢料密封容器。
在德國，關于核廢料最終儲存所的政治辯論相當激烈，特別是下薩克森州格爾雷本（Gorleben）村村民激烈反對。在兩德統一之前，格爾雷本村位于西德邊境，人煙稀少，經濟困頓。但在統一之后，該村現在幾乎位于德國的中心地帶。2010年，默克爾政府決定重新開始格爾雷本作為核廢料儲存所的早期研究工作。
在目前幾個擬議建立深地質處置機構的國家中，芬蘭的昂加洛乏燃料儲存所最接近于投入使用。其第一批廢料埋藏預定在2020年左右，現在還在等待最終批準。瑞典對乏燃料的深地質處置也走在前列。其國會認為，使用kbs3技術埋藏乏燃料很安全。
2008年，英國環境、食品和農村事務部（Defra）發表了名為“安全管理核廢料”的白皮書。同其它發達國家不一樣的是，英國的計劃強調自愿甚于地質結構的適用性。2012年6月，不列顛地質調查所找到了三處可能適合存放核廢料的地質結構。2013年1月，英國將決定是否進行下一步。
參考資料 >