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在核能可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中，高放固體廢物處理是公-認(rèn)的世界性難題。這類廢物具有放射性極-強(qiáng)、半衰期極長的特點(diǎn)，其安全處置直接關(guān)系到生態(tài)環(huán)境安全與人類未來發(fā)展。傳統(tǒng)處置方法雖在特定場景下展現(xiàn)出一定優(yōu)勢，卻難以從根本上解決長期安全封存的問題，而地質(zhì)處置憑借多重屏障系統(tǒng)（如回填材料和圍巖），將高放固體廢物在穩(wěn)定巖層中實(shí)現(xiàn)永-久封存，成為當(dāng)前最-具潛力的解決方案之一。不過，地質(zhì)處置的成功實(shí)施，離不開對(duì)圍巖造縫過程的精準(zhǔn)把控。
圍巖造縫，即在處置圍巖中人工制造裂縫，其核心目的是增強(qiáng)圍巖對(duì)高放固體廢物放射性物質(zhì)的阻滯能力。若造縫過程無法精準(zhǔn)控制，不僅難以發(fā)揮圍巖的屏障作用，還可能因裂縫分布不當(dāng)、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等問題，受地質(zhì)條件制約而埋下安全隱患。當(dāng)前，行業(yè)內(nèi)主要采用應(yīng)力造縫與加速造縫兩種技術(shù)提升處置效率：應(yīng)力造縫通過機(jī)械應(yīng)力誘導(dǎo)圍巖產(chǎn)生裂縫，加速造縫則致力于快速生成符合需求的裂縫結(jié)構(gòu)。但這兩種技術(shù)普遍存在短板 —— 缺乏有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測手段，導(dǎo)致裂縫分布不均、尺寸把控不準(zhǔn)等問題頻發(fā)，嚴(yán)重影響高放固體廢物地質(zhì)處置的安全性與穩(wěn)定性。
就在行業(yè)為造縫難題困擾之際，低場核磁共振技術(shù)（LF-NMR）的出現(xiàn)，為高放固體廢物處理（即 “固廢" 過程）帶來了革命性突破。相較于傳統(tǒng)監(jiān)測與分析方法，低場核磁共振技術(shù)具備無損、快速、精準(zhǔn)的優(yōu)勢，能夠深度剖析高放固體廢物處置過程中的微觀結(jié)構(gòu)變化，為造縫優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。
在圍巖造縫環(huán)節(jié)，低場核磁共振技術(shù)可實(shí)時(shí)追蹤孔隙水轉(zhuǎn)化規(guī)律與圍巖骨架形成過程。通過對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，工作人員能夠清晰掌握裂縫的生成速度、延伸方向與分布狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整造縫參數(shù)，確保裂縫均勻分布，有效增強(qiáng)圍巖對(duì)放射性物質(zhì)的阻滯效果，避免因裂縫缺陷導(dǎo)致的放射性泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
而在應(yīng)力造縫場景中，低場核磁共振技術(shù)與三軸壓縮測試的結(jié)合，更是實(shí)現(xiàn)了造縫過程的精準(zhǔn)控制。在三軸壓縮測試過程中，核磁技術(shù)可直接觀測到隨著軸壓增大，圍巖內(nèi)部裂紋數(shù)量的變化趨勢與損傷演化規(guī)律?；谶@些實(shí)時(shí)反饋的微觀信息，工作人員能夠精準(zhǔn)調(diào)控機(jī)械應(yīng)力大小與施加節(jié)奏，既保證生成滿足處置需求的裂縫結(jié)構(gòu)，又避免因應(yīng)力過大導(dǎo)致圍巖過度損傷，保障地質(zhì)處置系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性。
從傳統(tǒng)造縫技術(shù)的局限重重，到低場核磁共振技術(shù)賦能下的精準(zhǔn)高效，高放固體廢物處理（“固廢"）過程中的造縫難題正逐步被破解。這一技術(shù)為高放固體廢物地質(zhì)處置提供了更安全、更可靠的技術(shù)支撐。
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