放射性核素遷移
廢物被處置於地下以後,經過漫長的歲月,地下水將浸透回填材料,蝕穿廢物容器,最終與廢物本體接觸。在地下水的長期浸蝕下,廢物中的核素會緩慢地溶於水中,隨著地下水的流動,進入周圍地質材料的孔隙、斷層和裂縫中,發生遷移。由於地質材料對核素的吸附作用,阻止了核素與水發生同步遷移,大大降低了核素遷移的速率,也降低了核素在水中的濃度。這種地下水對核素的溶解和地質材料的吸附阻滯,構成了核素遷移的基本圖象。核素遷移的研究,日益受到人們的重視。因為放射性廢物處置的目的,本質上就是要設法避免放射性核素向人類生活環境遷移,或者是大大降低核素遷移的速率和降低環境中放射性核素的濃度,以免危害人類。通過核素遷移研究,可以掌握核素在地質材料中遷移的規律,預測核素在地下的行蹤,為放射性廢物的安全處置提供科學依據,從而確保地質處置方法的可靠性。
核素遷移研究可分為實驗室研究和現場研究,研究的對象主要是那些半衰期長、毒性大的放射性核素,如鈽239、鎿237、碘129、鎝99等。研究內容包括:地質材料對核素的吸附性能和不同地質條件對核素遷移速率的影響,核素在地質材料上滯留的機理和核素遷移的數學模型等。這些研究,特別是現場研究,涉及到水文學、放射化學、地球化學等,是多學科交叉的研究領域。