随着国民经济和科学技术的不断发展，放射性物质及其制品和辐射技术在工业、农业、文化教育、科学研究、医疗卫生、地质勘探和国防建设等领域已得到越来越广泛的应用，对促进生产和科学技术的发展起到了巨大的作用。今后它的应用范围还将更为广阔，给人类带来更大的利益。但随之而来，放射性废物(含废放射源)的产生量也日益增多，它进入环境后造成大气、水和土壤污染并可能通过多种途径进入人体。放射性废物产生的电离辐射能杀死生物体的细胞，妨碍正常的细胞分裂和再生，并且引起细胞内遗传信息的突变。受辐射的人在数年或数十年后，可能出现白血病、恶性肿瘤、白内障、生长发育迟缓、生育力降低等远期躯体效应；还可能出现胎儿性别比例变化、先天性畸形、流产、死产等遗传效应。然而，放射性废物大多都被屏蔽在地质处置库中，因此，对放射性废物处置库进行安全性评价有着非常重要的意义。 本文以某核废料处置场Ⅰ号场址区为研究对象，调查了处置场的结构特点、运营情况，进行了大量的现场地质调研及室内外实验，对资料进行了分析、整理，研究了核废料处置场区的水文地质条件，分析了当处置库破坏后对场区地下水造成污染的方式和途径，对处置场区水文地质条件进行了概化，并通过软件对地下水渗流及核素迁移进行了数值模拟研究，考虑了地下水的弥散作用、岩石吸附作用和核素自身的衰变作用对核素迁移的影响，通过地下水中核素迁移三维溶质运移-反应耦合模型，研究了锶、铯、铀三种核素在地下水中迁移规律。根据场区水文地质条件，概化出水文地质模型，给出了渗流数学模型定解条件。在进行数值模拟时，水文地质参数选取的可靠性是保证数值模拟准确性的先决条件，模型中参数的取值通过实验或类比得出。经过模拟验证，模型中的主要参数的赋值是较为合理的。模拟结果表明，本模型的模拟结果与现场观测资料吻合得相当好，该模型能较好地模拟核素在地下水中的迁移规律。若核素238U、90Sr和137Cs进入含水层迁移，则分别经历大约10年、15年、10年，在主径流带上形成污染带，宽度分别约为100-190m、80-155m、100-180m，最终排入PX河，对河水造成污染。