专家信息:
王驹 ,1964年出生,博士,正高级工程师,博士生导师,中核集团首席科学家,中国高放废物地质处置北山地下实验室建设工程总设计师,国家原子能机构高放废物地质处置创新中心主任、国际原子能机构(IAEA)高放废物地质处置协作中心中方负责人。
兼任国际放射性废物技术委员会(WATEC)委员(2011-2022)、国际岩石力学与工程学会放射性废物处置委员会主席、国家核安全和环境专家委员会委员、中国岩石力学与工程学会常务理事兼废物地下处置专业委员会主任委员、中核高放废物地质处置评价技术重点实验室主任、以及《原子能科学技术》、《地质评论》、《岩石力学与工程学报》、《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》等多种学术期刊杂志编委。
1997年入选跨世纪“百千万人才工程”第一、二层次学科带头人,入选国防科工委“511人才工程”和中国核工业集团有限公司“111工程”学术技术带头人,1997年获国务院政府特殊津贴,2017年获得“钱三强科技奖”。
王驹博士从1993年起一直致力于高放废物地质处置技术研究,为我国高放废物地质处置有关规划的制定、处置库场址评价技术体系的建立、处置库选址和场址评价研究、处置库工程屏障和性能评价研究、地下实验室战略规划和工程建设、高放废物地质处置国际合作的开展和专业队伍的建设,以及技术标准的制定等作出了突出贡献。科研成果获国防科技进步一等奖3项、二等奖5项(均排名第一或第二)。发表论文300余篇。授权发明专利30余项。
教育经历:
1988.2-1991.12 核工业北京地质研究院 放射性矿产地质 博士;
1984.9-1987.11 核工业北京地质研究院 放射性矿产地质 硕士;
1980.9-1984.7 南京大学 放射性矿产地质 学士。
工作经历:
2023.3-今 中核集团首席科学家,中国北山地下实验室总设计师;
2022.12-2023.2 核工业北京地质研究院,中国北山地下实验室总设计师;
2019.12-2022.12 核工业北京地质研究院/副院长,中国北山地下实验室总设计师;
2008.6-2019.12 核工业北京地质研究院/副院长;
2004.7-2008.6 核工业北京地质研究院/总工程师;
2002.4-2004.7 核工业北京地质研究院/院长助理;
1999.5-2002.4 核工业北京地质研究院/环境保护研究中心主任;
1998.1-1998.7 日本动力炉核燃料事业团/东海事业所核废物处置部;
1995.7-1999.4 核工业北京地质研究院/环境保护研究中心副主任;
1993.4-1995.6 核工业北京地质研究院/环境保护研究中心 工程师、高级工程师;
1987.12-1993.4 核工业北京地质研究院/第一研究室 助理工程师、工程师。
学术兼职:
1、国际放射性废物技术委员会(WATEC)委员(2011-2022);
2、国际岩石力学与工程学会放射性废物处置委员会主席;
3、国家核安全和环境专家委员会委员;
4、中国岩石力学与工程学会废物地下处置专委会主任;
5、《原子能科学技术》、《地质评论》、《岩石力学与工程学报》、《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》等期刊编委。
培养研究生情况:
培养硕士研究生5名,博士研究生15名,博士后7名。
科学研究:
研究方向:
长期从事高放废物地质处置研究工作。
承担科研项目情况:
1、中国高水平放射性废物地质处置地下实验室建设工程项目(国家“十三五”百项重大工程,总投资27.23亿,总设计师);
2、地下实验室建设过程配套科研(总经费2.7亿,项目总负责人);
3、高放废物地质处置地下实验室工程前期科研(总经费1.39亿,项目负责人);
4、甘肃北山预选区新场地段候选场址适宜性评价(总经费3159万,项目负责人);
5、高放废物地质处置地下实验室安全技术评价研究(总经费2600万,项目负责人);
6、高放废物处置甘肃北山预选区新场-向阳山预选地段特性评价研究(总经费2680万,项目负责人)。
主要成就:
王驹博士从1993年起一直致力于高放废物地质处置技术研究,提出了我国高放废物地质处置“三步走”战略,提出了“第三代”地下实验室的概念和我国地下实验室发展战略,提出了以“场址筛选、工程设计、安全评价”为三个“支撑点”的技术研发体系(三角体系),为我国高放废物地质处置有关规划的制定、处置库场址评价技术体系的建立、处置库选址和场址评价研究、处置库工程屏障和性能评价研究、地下实验室战略规划和工程建设、高放废物地质处置国际合作的开展和专业队伍的建设,以及技术标准的制定等作出了突出贡献。
发明专利:
1、王驹 ,陈亮,李鹏飞,等. 一种高水平放射性废物的处置容器、处置单元及处置方法[P]. 北京市: CN201911396907.3, 2023-04-14.
2、王驹 ,陈亮,凌辉,等. 一种放射性废物处置过程中的核素迁移模拟方法及系统[P]. 北京市: CN202210377800.X, 2022-11-29.
3、王驹 ,满轲,雷升祥,等. 一种基于局部断面爆破和掘进机开挖的开挖方法[P]. 北京市: CN201810408678.1, 2022-03-22.
4、王驹 ,刘月妙. 模拟高放废物地质处置室特性的系统[P]. 北京市: CN200910136748.3, 2012-08-08.
5、王驹 ,郭永海,陈伟明,等. 钻孔施工后原状地下水识别方法[P]. 北京市: CN200810074536.2, 2012-07-18.
6、王驹 ,郭永海,陈伟明,等. 以清水为钻井液的金刚石绳索取芯方法[P]. 北京市: CN200810074541.3, 2011-12-07.
论文专著:
结合科研先后发表论文300余篇,发表著作7部(含译著3部)。
代表性论文:
1、王驹 ,陈伟明,苏锐,等. 高放废物地质处置及其若干关键科学问题 [J]. 岩石力学与工程学报, 2006, (04): 801-812. (EI检索,高放废物处置领域经典论文,下载2575,被引407)
2、王驹 ,陈亮 ,苏锐 ,等. 中国高放废物地质处置北山地下实验室重大进展 [J]. 世界核地质科学, 2023, 40 (S1): 473-490.
3、王驹 ,苏锐,陈亮,等. 中国高放废物地质处置地下实验室场址筛选 [J]. 世界核地质科学, 2022, 39 (01): 1-13.
4、王驹 . 中国高放废物地质处置21世纪进展 [J]. 原子能科学技术, 2019, 53 (10): 2072-2082.
5、Wang, J. , Chen, L., Su, R., & Zhao, X. (2018). The Beishan underground research laboratory for geological disposal of high-level radioactive waste in China: planning, site selection, site characterization and in situ tests. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 10(3), 411-435.(SCI检索,被引272)
6、王驹 ,凌辉,陈伟明. 高放废物地质处置库安全特性研究 [J]. 中国核电, 2017, 10 (02): 270-278.
7、Ma, H. S., Wang, J. , Man, K., Chen, L., Gong, Q. M., Zhao, X. G. (2020). Excavation of underground research laboratory ramp in granite using tunnel boring machine: Feasibility study. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 12(6), 1201-1213.(SCI检索)
8、Chen, L., Wang, J ., Zong, Z. H., Liu, J., Su, R., Guo, Y. H., ... & Zhang, M. (2015). A new rock mass classification system QHLW for high-level radioactive waste disposal. Engineering Geology, 190, 33-51.(SCI检索)
9、Zhao, X. G., Wang, J. , Cai, M., et al. (2014). Influence of Unloading Rate on the Strain burst Characteristics of Beishan Granite Under True-Triaxial Unloading Conditions. Rock Mechanics and Rock Engineering, 2014(2).(SCI检索)
10、Wang, J. (2014). On area-specific underground research laboratory for geological disposal of high-level radioactive waste in China. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 6(2), 99-104.(SCI检索,被引102)
11、刘月妙,王驹 ,曹胜飞,等. 中国高放废物地质处置缓冲材料大型试验台架和热-水-力-化学耦合性能研究 [J]. 岩土力学, 2013, 34 (10): 2756-2762+2789.(EI检索)
12、Wang, J. (2010). High-level radioactive waste disposal in China: update 2010. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2(1), 1-11.(SCI检索,被引233)
13、王驹 . 高放废物深地质处置:回顾与展望 [J]. 铀矿地质, 2009, 25 (02): 71-77.(被引114)
14、王驹 . 高放废物地质处置:进展与挑战 [J]. 中国工程科学, 2008, (03): 58-65.
15、王驹 ,徐国庆,金远新. 论高放废物地质处置库围岩 [J]. 世界核地质科学, 2006, (04): 222-231.(被引112)
16、王驹 ,徐国庆,郑华铃,等. 中国高放废物地质处置研究进展:1985~2004 [J]. 世界核地质科学, 2005, (01): 5-16.(被引146)
17、王驹 . 我国高放废物深地质处置战略规划探讨 [J]. 铀矿地质, 2004, (04): 196-204+212.
18、王驹 ,杜乐天. 论铀成矿过程中的气还原作用 [J]. 铀矿地质, 1995, (01): 19-24.
19、杜乐天,王驹 . 气体地球动力学——一个重要的研究新方向 [J]. 地球科学进展, 1993, (06): 66-73.
20、王驹 ,杜乐天. 早元古代连山关铀矿床的地质地球化学特征 [J]. 铀矿地质, 1988, (06): 321-331.
代表性专著:
1、王驹 ,新世纪中国高放废物地质处置,2016,主编,中国原子能出版社。
2、王驹 ,范显华,徐国庆,郑华铃,中国高放废物地质处置十年进展,2004,主编,原子能出版社。
3、Haibing Shao, Ju Wang , Thorsten Schafer, Chunliang Zhang, Horst Geckeis, Thomas Nagel, Uwe Dusterloh, Olaf Kolditz, Hua Shao, Thermo-Hydro-Mechanical-Chemical(THMC) Processes in Bentonite Barrier Systems, 2023, Springer.
4、潘自强,钱七虎,王驹 等,高放废物地质处置战略研究,2009,编写组成员,原子能出版社。
北山团队:
奋进中核人丨“核”力奔跑 戈壁深处有一群北山人
上世纪八十年代,我国高水平放射性废物(简称高放废物)处置库全国筛选工作正式启动,拉开了我国该领域研发工作的序幕。从第一代拓荒人徐国庆,到北山团队带头人王驹,再到新一代团队核心陈亮,一代又一代北山人前赴后继,他们始终立足国家战略需求,长期扎根戈壁科研一线,不忘初心,牢记使命,只为打造高放废物地质处置库这一万年级工程,推动核工业产业链安全“闭环”。
扎根戈壁、甘于奉献
推动核工业产业链安全“闭环”
北山位于甘肃省西北部,地处戈壁无人区,常年干旱少雨,风沙肆虐,自然条件极为恶劣。野外工作驻地基础设施缺乏,住宿条件从最初的简易帐篷、野外宿营车,再到后来的彩钢房,食物和生活用水需从80公里外的城镇运输到现场,后勤保障难度极大,就连与外界联系也只能站在山顶近1米高的桩子上才能接收到微弱的通讯信号,直到2019年才接入了通讯线缆。
就是在这样的艰苦环境下,北山团队始终将个人发展与国家需求紧紧相连,以“扎根戈壁、爱国奉献、世界一流、永久安全”的北山精神为指引,长期扎根于此,开展我国高放废物地质处置研究工作,只为完成国家赋予他们的重大使命。在这个过程中,永远不变的是项目驻地上空高高飘扬的五星红旗,“我们干的是国家工程”成为团队成员们最常挂在嘴边的一句话。正是这份“核地报国”的荣誉感和“事业高于一切”的责任心,让大家在坚守的同时拥有了不竭的动力,也为各项重大科研任务的完成提供了精神源泉。
“人生的一种幸福状态,就是和一群志同道合的人,向着一个伟大的目标奔跑。”这是团队核心成员陈亮常说的一句话,也正是这句话,映射出北山人的精神风貌、团队气质和工作状态,正是这样一群“志同道合”的北山人,历经无数寒冬酷暑,为实现“永久安全处置高放废物”这一伟大目标而努力。
协同创新、集智攻关
建设国家级重点工程
高放废物,国际上普遍接受的、技术可行的最终安全处置方式就是深地质处置,也就是将高放废物整备后埋藏在距离地表深约500-1000米的地质体中,使之永久与人类的生存环境隔离,目前世界上仍没有高放废物处置库建成且投入运营的先例,想要安全处置高放废物且满足万年尺度的安全要求,难度可想而知。在研发初期,团队一直面临着人才短缺、工作条件简陋、经费严重不足等困难,直到1999年国际原子能机构第一期高放废物地质处置TC(技术合作)项目和“北山一期”项目的启动,才逐渐缓解了困境。每当回忆起团队的发展历程,团队带头人王驹总是思绪万千,从他的言语中可以真切感受到团队一路走来的艰辛与不易。
在国防科工局等主管部门和上级单位的支持下,经过几代北山人的不懈努力,北山团队在高放废物处置研发领域取得了一系列重大科研成果:一是提出了高放废物地质处置“三步曲”式研发技术路线,创新性地提出了第三代地下实验室——“特定场区型地下实验室”概念,其主要内容被国家级规划所采纳并逐步实施;二是提出了高放废物地质处置选址准则,建立了场址适宜性评价技术体系,并筛选出目前世界上综合条件最好的高放废物处置库预选区和地下实验室场址;三是完成了我国“十三五”标志性核环保工程——北山地下实验室的选址和工程设计;四是建立了我国首台高放废物处置系统缓冲材料大型试验台架,研制出了国际上综合性能最优的高放废物处置库缓冲材料。
2019年5月,经国务院批准,北山地下实验室工程获得国防科工局立项批复,该工程已于2021年6月17日开工建设。作为国家“十三五”的百项重大工程之一,北山地下实验室项目的批复标志着我国正式迈入了地下实验室研发阶段,将极大推动我国高放废物处置研发进程,为掌握地质处置技术,赶超世界先进水平,最终安全处置高放废物提供有力支撑。
对标国际、凝心聚力
打造一流团队和一流文化
上世纪八十年代,北山团队成立之初仅有6人,以地质专业为主。经过三十多年的发展,目前团队核心成员58名,其中包含29位博士、20位硕士,专业学科涵盖地质、水文地质、岩石力学与地下工程、缓冲材料、安全评价、工程管理等,是一支集“全国十大最美科技工作者”、跨世纪百千万人才工程国家级人选、国防科技511人才等在内的一流人才队伍,已成为我国高放废物地质处置研发的核心团队。
为确保科研工作的先进性和前瞻性,团队高度重视国际合作与交流,与十余个国家、地区及国际原子能机构建立了广泛友好的科技交流和双边合作关系,并取得了良好的合作成效。团队已连续完成多个国际原子机构技术合作项目,几乎全部成员均有国外科学访问、技术培训、会议交流等经验,培养了一批具有国际视野的青年科技人才。
团队所在单位陆续建成国家原子能机构高放废物地质处置创新中心(国家级创新平台)、国际原子能机构-国家原子能机构放射性废物技术联合中心、中核集团高放废物地质处置评价技术重点实验室,2020年入选国防科技创新团队。以北山地下实验室为平台,国际原子能机构成立了全球首个“高放废物地质处置协作中心”,该中心的成立将进一步促进科研联合攻关、学术交流与人才培养,助推北山团队科研能力提升与文化建设。
随着地下实验室开工建设,如今的北山已焕然一新,高放废物处置事业也将迎来崭新的篇章。站在新的起点,北山团队将深入学习贯彻习近平总书记关于核工业的指示批示精神,不忘初心、不负韶华,为了兑现安全处置高放废物的“万年”承诺,凝心聚力,久久为功,以高质量发展的优异成绩为党的二十大,为建设核工业强国和美丽中国做出更大贡献。
荣誉奖励:
所获荣誉:
1、2023年,中核集团首席科学家;
2、2019年,中国高放废物地质处置地下实验室建设工程总设计师;
3、2017年,获钱三强科技奖;
4、2002年,获首届中国青年地质科技最高奖-黄汲清奖;
5、2002年,获国防科技有突出贡献中青年专家称号;
6、2001年,入选国防科工委“511人才工程”和集团公司“111工程”学术技术带头人;
7、1997年,入选国家人事部“百千万人才工程”第一、二层次跨世纪学术技术带头人;
8、1997年,享受国务院政府特殊津贴获得者;
9、1996年,获“中央国家机关优秀青年”称号;
10、1996年,获得核总公司直属机关核工业总公司直属机关"十杰"青年称号;
11、1995年,获第五届中国地质学会青年地质科技奖--银锤奖。
所获奖励:
1、中国高放废物地质处置地下实验室场址筛选和评价技术,国防科技进步一等奖,2022年,排名第一;
2、中国高放废物地质处置库场址区域筛选,国防科技进步一等奖,2011年,排名第一;
3、高放废物安全处置缓冲材料研发及关键技术,国防科技进步二等奖,2021年,排名第一;
4、高放废物地质处置库场址特性评价方法研究,国防科技进步二等奖,2007年,排名第一;
5、我国高放废物地质处置库甘肃北山预选区区域地壳稳定性研究,国防科技进步二等奖,1999年,排名第一;
6、高放废物处置库场址特性评价方法研究,中国岩石力学与工程学会科技进步一等奖,2008年,排名第一;
7、高放废物处置地下实验室开挖及精细探测关键技术,国防科技进步一等奖,2023年,排名第二;
8、高放废物处置地下实验室结构稳定性评价技术,国防科技进步二等奖,2024年,排名第二;
9、高放废物地质处置甘肃北山预选区深部地质环境研究,国防科技进步二等奖,2003年,排名第二。
学术交流:
曾多次出访国外考察、访问、进修和参加国际会议。曾经访问过的国家有美国、日本、韩国、德国、法国、瑞典、瑞士、芬兰和奥地利等,与这些国家高放废物处置研发机构建立了良好的双边合作关系,有力推动了中国高放废物地质处置的研发进程。
1、1992年8月,赴日本参加第29届国际地质学大会。
2、1995年9月,赴德国参加第5届国际放射性废物管理及环境治理大会。
3、1996年2月,应美国国会核废物技术评审委员会的邀请赴美国参加该委员会的冬季会议。
4、1996年8月10日至13日,在中国第30届国际地质学大会期间,组织了一次有9个国家42名专家参加的国际高放废物地质处置研讨会。
5、1998年1月至1998年7月,赴日本核燃料循环研究所东海事业所进修高放废物地质处置技术。
6、1999年4月,赴美国参加联合国国际原子能机构技术合作项目管理研讨会。
7、1999年8月,赴韩国参加联合国国际原子能机构放射性废物管理技术研讨会。
8、1999年10月至11月,赴瑞士、法国考察高放废物地质处置技术。
9、2000年4月,赴奥地利参加联合国国际原子能机构高放废物处置地下实验室研究专家咨询会。
10、2000年12月,赴瑞士考察高放废物地质处置场址评价技术。
11、2001年8月,赴韩国参加"国际高放废物处置库科技中心"成立筹备会。
12、2001年10月,赴奥地利参加联合国国际原子能机构高放废物处置地下实验室研究专家委员会会议。
13、2001年12月,赴瑞典芬兰考察高放废物地质处置场址评价技术。
14、2002年7月,赴日本考察高放废物地质处置场址评价技术。
新华每日电讯报道:
为高放射性废物寻找最终归宿的人
2024-01-19 15:38:42 来源: 新华每日电讯9版
▲科研团队在北山考察。
新华社记者喻菲 王晨曦
以勘探核工业原料铀矿开始职业生涯的王驹,却在随后的30多年致力于寻找高放射性废物的埋葬之地。
59岁的中核集团放射性废物处置领域首席专家王驹正带领团队在甘肃北山戈壁地下一片极坚硬的完整花岗岩中,建设一座560米深、如地下宫殿般规模宏大的先进地下实验室,其深度将超过北京最高建筑“中国尊”的高度。
万年隔离
1992年,研究铀矿成因的王驹去日本参加国际地质大会,却发现高放射性废物(简称高放废物)地质处置备受关注。
“核工业产生的放射性废物中大约99%属于中、低放废物,经过几十年后其放射性就会衰变至无害水平,只有剩下的1%左右属于高放废物,对环境有较大潜在危害,需要确保上万年甚至数十万年长期安全。原子能技术经过半个多世纪的发展,高放废物安全处置是所有核工业国家共同面临的挑战。”王驹说,目前国际上普遍接受的可行方式是将高放废物处理后埋在距地表500至1000米稳定的地质体中,实现万年以上隔离。
转换研究方向的王驹从此走入荒无人烟的戈壁,为中国高放废物处置库选址。但当时他并不知道这一寻觅会持续近30年。
高放废物处置的选址有苛刻要求。王驹和队友的足迹踏遍了中国西北候选区域,他们在20多年间打了100口深钻,获得的岩芯连起来有60公里长。
他们逐渐将目光聚焦到北山。这是一片与海南省面积相当的戈壁滩,因位于甘肃河西走廊北部而得名。北山地处地壳运动稳定区,地下深部为2.6亿年前形成的花岗岩体,这里气候干燥,地下水稀少。
2000年,王驹和队友在北山打一号钻孔时遇到了雪暴,夜晚气温降到零下20多度,风夹着雪从帐篷缝里吹进来,落在王驹的脸上。次日早上被子褶皱里都是积雪,床边杯子里的水冻成了冰坨。王驹戏称,这是“卧雪而眠战戈壁”。
最终,王驹带领团队在北山找到一块面积相当于半个北京城的完整花岗岩岩体。
“我从没见过这么完整的岩体。岩体越完整、裂隙越少,可对高放废物形成越好的天然屏障。”兴奋的王驹几乎要对石头跪拜下去。
考察过北山的国内外专家普遍认为,这是目前世界上综合条件最好的高放废物处置库预选区之一。2011年北山被确定为中国高放废物处置库首选预选区。
王驹创新性提出,在处置库重点预选区有代表性的岩体中建设地下实验室,通过更全面详细的实验可以进一步评价这里是否适合建设最终的处置库,而这也被国际专家称为“第三代高放废物地质处置地下实验室”。
戈壁中寻找人生意义
为了这一庞大工程,王驹吸引了岩石力学、地下工程、水文地质、地球化学等不同专业背景的人才加入团队。陈亮是其中之一。
2011年,29岁的陈亮辞去了南特中央理工学院副教授职位,一头扎进了荒芜肃杀的北山戈壁。
转变源于2009年在香港召开的一次国际会议,研究地下工程的陈亮第一次从王驹的介绍中系统了解到中国高放废物处置的整体战略规划。
中国为高放废物处置制定了从选址,到建地下实验室,再到建处置库的“三步走”战略,最终目标是在2050年前后建成处置库。
“这个规划让我有无限想象,我的所学所知可以在这个广阔的舞台发挥更大作用。高放废物处置是关系到核工业可持续发展的战略性课题,解决这个问题对国家非常重要,也让我的人生更有意义。”陈亮听从内心的声音,加入了北山团队。
在寒冬酷暑、气候干燥、风沙肆虐的无人区,陈亮和队友奔波于各个钻孔之间,对岩石特性、建设地下工程是否安全做了大量实验研究。
工作之余,陈亮收养了工人捡来的一只雏鹰,他睡上铺,小鹰睡下铺。他加班时,小鹰会落在他头顶用嘴给他梳头发。
2017年,35岁的陈亮头发骤然白了许多,那是他野外工作最紧张的时期。他带领团队建了一个50多米深的地下工程——北山坑探设施,对地下实验室建设中将使用的技术开展了大量现场试验。他白天指挥各种相互交叉的试验,夜晚在铁皮寝车里裹三层棉被依然冻得哆嗦,精神压力巨大。
当所有试验通过验收那天,陈亮从100多米长的隧道走出,一抹夕阳照在他满是灰尘的脸上。“那一刻我感到幸福得要落泪”。
陈亮带领团队解决了一系列地下实验室工程建设中关键理论和技术问题,首次在国际上提出了定量的高放废物处置库场址适宜性评价方法。
2020年,头发花白的陈亮被评为中国最美科技工作者。
为全人类和子孙后代负责
现已主持核工业北京地质研究院工作的陈亮说:“中国作为核工业大国,高放废物的最终安全处置是不能回避的问题,是我们对子孙后代的承诺和责任。”
在北山工作了20多年的水文组负责人季瑞利能操控目前世界上最先进的钻孔水文试验系统。“我们要精细地探测岩体深部地下水的脉络,这关系到高放废物处置库的永久安全。”
有一双儿女的季瑞利说:“我们要为下一代提供完整的绿色能源解决方案,不能把有风险的放射性核素泄露出去。”
看似文弱的女博士马洪素研究的是如何在极硬的花岗岩中挖掘隧道。她说:“当我第一次了解到高放废物处置时感到很震撼,这项万年工程非常有挑战,所以我也加入到这个团队中来。”
北山地下实验室将是世界上第一个采用掘进机挖掘螺旋隧道的工程。陈亮说:“传统的钻爆法会对工程围岩造成较大损伤。为最大限度降低围岩损伤,确保工程的稳定性和安全性,我们计划用机械开挖法把岩石磨下来。”
2021年6月总投资超过27亿元的北山地下实验室正式开工,预计2028年建成后将成为世界上在该领域规模最大、功能最全的地下实验室,为中国最终安全处置高放废物提供实验平台和支撑,并为攻克这一世界难题贡献中国智慧。
北山团队与十多个国家、地区及国际原子能机构进行了广泛交流与合作,百余位国际专家已到过北山开展科学访问和研究。
国家原子能机构曾表示,高放废物安全处置关系全人类健康安全。国家原子能机构要进一步加强国际交流与合作,提高高放废物处置技术水平,促进核能安全可持续发展。
在北山地下实验室的设计图上,一片现代化建筑矗立在荒漠中。作为实验室总设计师的王驹已为自己选好了未来的办公室,从那里每日可以看见朝阳从戈壁升起。
原文链接:http://www.xinhuanet.com/mrdx/2024-01/19/c_1310761044.htm
媒体报道二:
情牵环保梦系“高放”的地质人 ——记核工业北京地质研究院院长助理王驹
王驹是核工业北京地质研究院研究员级高级工程师、博士生导师、院长助理,兼环境保护研究中心主任、遥感信息和图像分析技术实验室主任。他还担任了中国地质学会环境地质专业委员会副主任委员、中国矿物岩石地球化学学会地球科学认识论方法论专业委员会主任委员,以及《地质论评》、《原子能科学技术》、《铀矿地质》等杂志的编委,被国家原子能机构聘为国际合作专家组成员。
1984年,王驹以优异成绩毕业于南京大学地质系放射性地质矿产专业;1987年在核工业北京地质研究院获硕士学位,1991年获博士学位。
在攻读硕士和博士学位期间,王驹就担任了多个课题的课题组长,开展金铀成矿规律及远景预测研究,尤其是在碳硅泥岩型金铀矿床富集地球化学研究方面取得了突出的成果,为我国碳硅泥岩型金铀矿床研究作出了突出贡献。
获得博士学位后,除了继续开展铀矿地质研究外,从1993年开始,他又将自己的研究拓展到了核废物处置领域,特别是高放废物地质处置研究领域,担任了我国高放废物地质处置技术研究课题负责人。从此,一个地质人开始了情牵环保、梦系“高放”的人生旅途。
高放废物地质处置是目前世界上的研究热点,是一项研究周期长、耗资巨大、多学科联合的高科技活动,各个有核国家都把安全处置高放废物提到保证核工业可持续发展、保护人民健康、保护环境的高度来认识,并投入大量力量开展研究。对于我国来说,这项研究在当时还是一个全新的领域。功夫不负有心人,通过查阅、研读国外大量文献,与国内外专家交流,王驹很快便对这个全新的研究领域有了清晰的认识,并经过努力的追赶,走到了该研究领域的前列。历经十年磨砺、探索与拼搏,王驹根据国外经验,结合我国地质、环境、人力、物力等各方面的情况,明确提出我国高放废物地质处置工作的技术路线。这个技术路线可以大大缩短研究周期,节省大量研究经费,快速推进我国的研究进程。目前,我国高放废物地质处置研究已经取得了重要进展,获得了丰硕的科研成果,由此确立了核工业北京地质研究院在高放废物地质处置研究领域的主导地位,王驹也理所当然地成为这个研究领域的学科带头人。
王驹还先后主持和参加了省部级、国家级及国际合作项目12项。在对我国高放废物地质处置库预选区的地壳稳定性进行综合研究的过程中,他领导的课题组从构造地质、地震地质、遥感地质、地应力、地球物理测量和断层年代等方面评价了该区的稳定性,拉开了我国这项研究的帷幕。作为与国际原子能机构合作项目的负责人,他以该区为研究对象,开展了场址评价方法学研究,在国内首次建立了钻孔电视、钻孔雷达、现场地下水质测井等场址评价技术与方法,其成果得到了国际原子能机构专家的高度评价,从此打开了我国高放废物地质处置国际合作研究的大门。2000年至2001年,他作为项目总负责人之一和技术总负责人,开展的“核设施退役和三废治理专项”项目把我国高放废物地质处置研究水平推向了一个新的高度,在国际上引起了强烈反响。
在高放废物地质处置研究领域,他是领头人,总是能站在学科的高度、走在研究的前沿,提出技术路线和研究方案,确定研究目标和项目;他还是一个排头兵,经常深入现场,脚踏实地地开展野外工作,获得第一手资料,抓成果,抓质量。他结合科研工作,先后发表论文143篇、论著4部。他还注重后继人才的培养,指导了多名博士后、博士研究生和硕士研究生。他与国内外放射性废物处置领域的专家建立了广泛的技术联系,在放射性废物管理界已是小有名气的专家。
不断的进取换来了耀眼的成绩,王驹曾获部级科技进步一等奖1次、二等奖3次、三等奖2次,获中国地质学会青年地质科技奖银锤奖、中国青年地质科学技术最高奖——黄汲清奖;获中核总直属机关“十杰”青年、中核集团公司优秀共产党员、“国防科技工业有突出贡献中青年专家”称号;入选国家人事部“百千万人才工程”第一、二层次跨世纪学科带头人,中核集团公司“111”人才工程和国防科工委“511” 人才工程。(院宣)
媒体报道三:
前沿人物——王驹:给核废料上“万年锁”
王驹小档案
1964年出生;
1987年获得核工业北京地质研究院地球化学专业硕士学位,1991年获该专业博士学位;
1993年,被破格提升为北京地质研究院的高工,1998年享受政府津贴;
1999年入选国家百千万人才工程;2001年被聘为博士生导师;2002年10月获第一届黄汲清青年地质科学技术奖;现为北京地质研究院院长助理。
提起利用核能,人们总想到切尔诺贝利核电站泄漏事件,它让人们在这么多年以后还会谈“核”色变。而实际上防止核泄漏只是解决了核燃料循环过程中安全的前端问题,其实更费劲的是末端:高水平放射性废物(简称高放废物)的安全处置
如何处置呢?我国从事这项研究的学科带头人、核工业北京地质研究院研究员、博士生导师王驹一言以蔽之:挖坑———埋。说来简单做起来难,在哪儿挖坑儿?如何埋?学问可就大了。这件事儿,美国已经做了40多年,耗资437亿美元
一首歌谣的最后一句是:“轻轻的抬,深深的埋,别让大麻子跳出来……”王驹他们做的就是:“别让高放废物跳出来”的工作
命运:永不服输
沿着312国道驱车40公里,在一个岔路口向右上了一条土路,这是通往北山的必由之路。从苏锐的描述中,他的老师王驹在我的脑海中渐渐鲜活起来。
让苏锐记忆犹新的是2000年的7月份,他第一次随老师进入戈壁。黄沙随着车的颠簸扬起,窗外的阳光毫不吝啬地照着,从河西走廊高大的左公柳的树阴下走出不久,车顶就被晒透了,苏锐记忆中骆驼刺上的一点点绿色和干枝梅的一点点黄色,都被炫目的阳光所替代,初见戈壁时的一点点兴奋也随之烟消云散。车内说话的声音渐弱。这时,王驹的“话匣子”打开了,他有个本事:他在哪儿出现,那儿就会有歌声、笑声,当然,他的歌唱得不好,总是跑调儿。这会儿,他当然不会沉默,因为,他期待已久的“我国高放废物地质处置库北山预选区深部地质环境研究”北山1号孔就要开工了。这是他进入高放废物处置研究7年来最兴奋的时候。兴奋的时候容易回忆。
王驹的业余爱好之一是音乐,最喜欢的是交响乐“命运”。命运的旋律与他的精神有着高度的契合和共鸣。“命运”中传达的就是贝多芬不服输的精神,他也不服输。有时,他会被“命运”感动得流泪,他相信命运。
有时候,命运的转变就在于那看似偶然的一次事件,王驹涉足国际前沿课题“高放废物处置”领域,就是出于这样一个必然中的“偶然事件”。
1992年,王驹的一篇关于金铀矿床成因方面的论文,入选第29届国际地质大会。于是他去日本京都参加了这次地质人才荟萃的盛会。那年,他28岁,是“我国南方花岗岩外带型铀矿成矿规律研究”项目负责人。会上他惊异地发现,许多国际上知名的铀矿专家都对“放射性废物处置”这个课题情有独钟。也许,开始于20世纪50年代末的原子能利用技术经过若干年的研究开发,放射性废物处置已成为当务之急了。
从此,“放射性废物”一词就像病毒一样侵入了王驹大脑的“硬盘”,再也无法“删除”了。幸运的是,王驹所在的核工业北京地质研究院恰好就有一个“高放废物处置”研究组。更加幸运的是从日本回来后不久,那个研究组的组长找到王驹,问他是否愿意加盟他们的研究。王驹听到了那命运的敲门声,他答应了。
中国:不能再等
高放废物处置研究的难点在于它研究对象的特殊性。在核工业产生的废物中99%属于中低放废物,处理起来相对容易。而剩下的1%含有多种对人体危害极大的高浓度放射性核素,其中一种被称为钚的核素,只需摄入10毫克就能让人致死。其毒性尚不能用普通的物理、化学或生物方法使其降解或消除,只能靠自身的放射性衰变慢慢减轻其危害。高放废物要达到无害化需要数千年、上万年甚至更长的时间。对它的安全处置成为世界性难题。
在现阶段深地质处置是高放废物处置最现实的一种方法:即在地下建造一个处置库。为了保障核素不会向外迁移,必须设置层层屏障。首先将高放废液进行玻璃固化,再将玻璃固化体装入金属罐。在处置库中这些废物罐周围充填有回填材料。同时还要找到一块巨大的天然岩石做处置库的外壳。因为稳定完整的岩体才是确保核素不向外迁移的最强有力的保证。
1993年,王驹担任“我国高放废物地质处置技术研究”子课题负责人,经费只有30万元。从那时起,他出国回来的行李几乎全被书和资料占据了。美国的、瑞士的、瑞典的,不论是出版物还是实验报告,他都不放过。当记者来到堆满他的宝贝资料的小屋时,王驹兴奋的心情溢于言表,他说,因为当年年轻,又是初学者,谦虚好学,许多外国专家被他的精神所感动,都非常守约地把他们花重金搞出的实验成果寄给王驹。现在这个资料室是国内“高放废物处置”研究最全的资料库。
1994年,王驹参加“中低放固体废物西北处置场环境地质特征研究”,积累了许多野外选址资料。这一项目1997年获得了部级科技进步二等奖。
随着资料的一寸寸加高,实践经验的一点点积累,“高放废物处置”工作在王驹的头脑中也越来越清晰、立体起来。他曾用非常形象、生动的语言来描述“深地质高放废物处置”:挖坑———埋。怎样找到合适的场址是他们的科研目标。
我国的高放废物处置研究始于1985年,比国外晚了20年。如果我们也像国外一样用四五十年,花几百亿美元搞这项研究显然不合国情。我国的高放废物处置之路该如何走?这成了王驹的心病。
他走路、吃饭都在想。一次,王驹在家和妻子儿子共进晚餐。席间,妻子对他说话,他只是有一声没一声地答应着“嗯……”其实他的脑子已经跑得很远了。妻子问儿子:“你爸爸想什么呢?”儿子大声说:“我知道———他在想废物怎么埋?”妻子说:“你真是你爸爸肚子里的蛔虫啊!”
1996年1月,在国际原子能机构已小有名气的王驹,受美国总统高放废物处置顾问的邀请,赴美参加学术会议并参观尤卡山地下实验室。
1月5日,王驹、英国高放废物管理公司总裁和美国总统的11位高放废物处置顾问一起来到了尤卡山,参观地下实验室。在参观中,一台全断面坑道掘进机引起了王驹的注意,这是美国同行花了3000万美金特别研究开发的,而普通的同类型仪器只需几百万美金。王驹问:“为什么用这么大直径的掘进机?”陪同答道:“如果评价结果好,这个地方可以做处置库,这机器不是正好吗?”
原来,美国为了选一个合适的场址做处置库,在许多地方打了孔,曾选了九处做处置库预选区。这是按照美国的高放废物处置和地下实验室开发的技术路线安排的。
陪同的话让王驹脑中火花一闪,我国的高放废物处置和地下实验室开发的技术路线为什么不能走一条捷径呢?
访美归来,一个较清晰的思路在王驹的头脑中渐渐成熟了。这就是被他称为“三步曲”的我国高放废物处置库的技术路线:选址———特定场址地下实验室———处置库。这一技术路线同国外比,在于他把特定场址地下实验室与处置库的建设结合起来,省去了选定预选区和建立普通地下实验室这一环节,这一具有中国特色的技术路线缩短了研究周期、节约了经费并缩短了和同国外研究水平的差距。
北山:最佳选择?
高放废物处置对处置库的选址要求很高:最好选在花岗岩是基岩的地区;人口密度小;雨水少、蒸发量大;地壳比较稳定;经济发展前景不好、没有矿床。在这些条件的衡量下,王驹他们的视线渐渐从960万平方公里土地上的五个候选区集中到了西北预选区。北山位于甘肃省的
西北地区,海拔1500-2500米,为岩漠、戈壁景观,气候干燥,年降雨量约为70毫米,而蒸发量高达3000毫米,方圆上千平方公里,荒无人烟,仅在夏季有少数牧民在此放养数量极有限的骆驼和羊。
从1996年起,王驹首先进行野外地表勘探工作,同时一次次地向上级递交打钻并开展深部地质环境研究的申请报告,因为资金、技术、设备的关系,均未成功。但王驹不服输的性格让他又一次次地把报告加以完善,再递。直到1999年,王驹促成了与联合国原子能机构合作研究,以我国高放废物处置库重点预选区———北山预选区为研究对象,开展场址评价方法研究。同时,在北山施工两口钻孔,开展深部地质环境研究的项目申请报告也获上级批准。通过两年的艰苦工作,他们胜利完成了我国高放废物地质处置第一批钻孔,并首次在国内建立了钻孔电视、钻孔雷达、水质测井等场址评价的一系列方法,获得了国内首张深达500米的钻孔雷达和钻孔电视图像和含有雷达及电视图像的综合柱状图,为评价北山场址的适宜性奠定了基础。
北山基地到了。两个单薄的小帐篷,在茫茫戈壁上显得孤单和寂寞,而帐篷前赫然醒目的五星红旗却让人有种到家的感觉。这是王驹他们的老传统,帐篷在哪儿,五星红旗就会飘在哪儿。据苏锐所知,至今已有四面被风刮坏的五星红旗被仔细地折叠珍藏起来,她记载着队员们的艰辛和喜悦。
2000年的夏天是王驹和他的同事们最难忘的日子。高高的钻塔竖起来了,8顶帐篷同时支着,40多个小伙子在这里来来往往,拉水的车从这里到85公里外的一个小镇上进进出出,尽管他们都不洗澡,每天即使一身汗臭也只是用湿毛巾擦擦,但光是饮用和工作用水每天还是得1吨多。7月8日,当火热的太阳渐渐收敛起它的淫威,凉风渐起的时候,我国高放废物地质处置研究的第一个钻孔“北山一号孔”胜利开钻了。
两年后的一个冬日,苏锐陪同法国专家和记者来北山基地参观,拿出当时的照片介绍情况时,尽管寒风刺骨,但照片上王驹的热情穿越了岁月的侵蚀,深深地感染着大家,从一张照片上我们清晰地看到,一段长10厘米岩心上用红漆写着:2000.7.8.18:39.王驹。
在小镇郊外的一间破旧的仓库里,存放着128箱共703.08米和照片上一样的岩芯。这些岩芯标本被送到实验室,地质、水文、同位素、岩石力学等研究结果和数据出来了。北山深部地质环境的大门也渐渐打开了。
一天,月亮特别大、特别圆,在“飞机场”(板滩)散步时,王驹指着月亮问:你们看见了什么?大家你一言、我一语说什么的都有,最后,王驹说:“我看见月亮里面有三个人,儿子、老婆和我”。一出野外就是两三个月,他和大家一样也想家呀。
支撑:虔诚的信念
如果说北山1号钻孔的完成可以用相对顺利来描述的话,2号钻孔的施工就可以说是颇费周折了。设计井深为500米的2号孔选择了一条斜插花岗岩破碎带的路线,目的:是对“十月井”断裂进行评价。为了更好的了解这条断裂的情况,他们选择了一个与破碎带相遇角不到20度的小角度打井,这样要穿越的断裂带的视厚度很大,钻头就需要在破碎带中钻进200多米。并且为了准确地了解这里的导水性和准确的水文地质参数,设计规定不能用钻井护壁材料(一般打钻是边钻进边灌水泥,这样钻头撤出后钻孔壁就固定了)。
7月26日2号钻孔开工,计划10月完工。但钻头在进入破碎带后,就经常出现钻孔坍塌、掉块、埋钻等情况,有时钻孔甚至越打越浅,一个钻头打不了多深就报销了。时间一天天地过去,钻头缓慢地向地下深处前进着,王驹的心情随着钻头的进度时忧时喜……北山的冬季到了,寒风呼啸着把王驹他们的单帐篷吹得摇摇欲坠。11月20日,又一个严寒的日子,近8厘米粗的钻杆在破碎带中断了。
王驹他们想尽一切办法,一点点往外取钻杆。
揪心的一个月,在寒风中数着天数过去了。北山滴水成冰,拉水的车上山后,水箱就已经冻成了冰坨子。12月27日,这天,钻孔里的水被钻头带上来之后就结了冰。王驹知道,今年只好到此为止了,他做出了“撤兵”的决定。那天,天阴沉沉的,非常冷,与王驹当时的心情不谋而合。
大雪封山,王驹他们被困在了山上。
元月一日,本世纪的第一天,王驹试着派人下山去小镇买一头羊,准备庆祝新世纪的来临。早上9点多,买羊的车兴冲冲的出发了,下午5点车还没有回来,王驹急得团团转。天大黑了,只好用卫星电话联系,原来有一段路上的积雪太深了,都没到了吉普车的鼻子那儿,车上的人只好徒步走到公路上找车,把吉普车拖出去。吃“羊”的计划落空了。
整整7天后,大雪停了,队员们收拾行装准备回家。在帐篷的一个角落,王驹拿出一个小塑料桶,里面还珍藏着半桶二锅头。王驹让大伙拿出各自的茶杯,给大伙一一斟上。然后,他一手端着酒杯,一手拎着剩下的二锅头,一弯腰钻出帐篷,来到已暂时封孔的二号钻孔边,他倒了一杯酒,一扬手撒向天空,晶莹的液体在空中划出一条弧线,在阳光的反射下泛着耀眼的光;他又倒了第二杯酒,然后,杯底朝上,撒向大地;王驹向前走了几步倒上第三杯酒,缓缓地撒在了井口上。然后虔诚地说:这三杯酒是祭天祭地祭井,保佑我们明年打钻顺利。剩下的酒,他和大家一饮而尽。
想起当时的情景,苏锐感慨地说:那场面真悲壮啊!
听着苏锐的叙述,脑子里出现了王驹拿着酒杯的的影子,背景却是一个虔诚的佛教徒在喜马拉雅山脚下匍匐而行。谁能说他们谁比谁更执著、谁比谁更虔诚、谁比谁更坚韧呢?他们都是由信念支撑着,并怀着对大自然的敬畏以自己的有生之年,修炼来生。不同的是,佛教徒修的是自己,而王驹是为国家、为人类。
路上,法国专家感叹地说起对王驹的印象:精力充沛,充满活力,思路清晰,并说得一口流利的英语。她说,虽然中国的高放废物研究刚刚起步,但应该庆幸的是中国有一群王驹这样的年轻人,这就是希望。
尾声
高放废物处置的研究工作在中国已经持续17年,但前面的路至少还有将近40年,到那时王驹将是一个耄耋之年的老人,可以说,如今已获第一届黄汲清奖的他,这一生就交给了高放废物处置事业。
去年的最后一个月,“放射性废物管理现状和发展趋势国际大会”在国际原子能机构总部维也纳召开,王驹到会并作了关于“放射性废物地质处置”的主题发言。他还带回了国际上高放废物处置的最新成果与理念。
5月,当春风再一次吹绿河西走廊的时候,王驹和他的同伴们会再一次进军北山,开始新一轮的钻孔实验。