【作者】 周志超； 王驹； 苏锐； 郭永海； 李杰彪； 季瑞利； 张明； 董建楠；

【Author】 Zhou Zhichao;Wang Ju;Su Rui;Guo Yonghai;Li Jiebiao;Zhang Ming;Ji Ruili;Dong Jiannan;CNNC Key Laboratory on Geological Disposal of High-level Radioactive Waste,Beijing Research Institute of Uranium Geology;

【机构】 核工业北京地质研究院中核高放废物地质处置评价技术重点实验室；

【摘要】 高放废物的安全处置是关系到核能工业可持续发展的重大问题,当前国际上普遍接受且技术上可行的方案是对高放废物实施深地质处置。对于高放废物地质处置库系统而言,最有可能使处置库中放射性核素释放并进入生物圈的机制是地下水的作用,高放废物地质处置关注的是其万年尺度的行为与表现。因此,古地下水测年研究就显得尤为重要。1.氪同位素测年原理⁸¹Kr主要由地球上层大气中氪元素的稳定同位素与宇宙射线相互作用而成,可进入低层大气参与气流循环,并在大气中形成较均一的同位素分布,且氪同位素的浓度十分稳定,溶于地下水中的⁸¹Kr衰变将简单地随着时间而减少,对于测定2万到100万年间地下水的年代十分理想,目前激光冷却原子阱示踪方法已成功地解决了氪同位素的测试难题。通过测定样品中放射性Kr的含量,可由下列公式确定样品的年代:tKr=T/ln2·ln(R_air/R)其中:T为⁸¹Kr的半衰期（约2.29×105a）;Rair为补给区大气降水中的⁸¹Kr同位素原子比率;R为地下水中的⁸¹Kr同位素原子比率。2.氪同位素测年结果及分析采用双栓塞水文地质系统,获取了高放废物地质处置芨芨槽岩体深部310m和390m²个深度段的原状地下水样品,采用氪同位素测定了地下水的年龄,结果显示地下水的⁸¹Kr年龄分别高达25ka和46ka（见Fig.1）,说明该预选地段深部环境古地下水的循环速率极慢,滞留时间长,该古地下水特征有利于高放废物的安全处置。更多还原

【Abstract】 As it often focuses on the behavior of groundwater up to ten thousands of years, dating technology of fossil groundwater is an important issue in deep geological disposal system for high level radioactive waste. Here in this work we obtained the deep groundwater samples of BS15 in Gansu Beishan pre-selected region. The results showed that the age of deep groundwater is 25 ka and 46 ka, the characteristics of slow groundwater circulation rate and long residence time are conductive to the safe disposal of high-level radioactive waste.更多还原