對國內(nèi)現(xiàn)行廢舊放射源再利用的實踐分析

1、對國內(nèi)現(xiàn)行廢舊放射源再利用的實踐分析廢舊放射源是指不打算用于其初始目的的放射源。這類放射源的形成有多種原因，如：由于放射源的自然衰變，使得其活度減小，不再具有使用意義；放射源已經(jīng)到設(shè)計使用壽期；放射源包殼泄漏或破損；原定的使用任務(wù)已完成或中止，不再使用該放射源等。同時，放射源在我國的各行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，即使用于相同用途的放射源也沒有統(tǒng)一的尺寸規(guī)格要求，所以我國的廢舊放射源呈現(xiàn)出數(shù)量多、種類雜、活度跨度大、形式多樣、新老并存等特征。截至 2012 年底，國家廢舊放射源集中貯存庫有79 859 枚，據(jù)估計，我國境內(nèi)（還包括各城市放射性廢物庫、生產(chǎn)廠家和用戶）約有廢舊放射源數(shù)目十萬余枚。廢舊放射源

2、雖然已不再使用，但仍有放射性，甚至活度還相對較高。同時，在長期使用過程中，可能因為其他原因（如高溫、潮濕、腐蝕、擠壓等）形成源包殼的腐蝕或金屬材料疲勞，降低了安全性，嚴重的甚至可能已經(jīng)發(fā)生泄漏。若管理不善，更容易向環(huán)境擴散放射性物質(zhì)，量更多，對環(huán)境和人員產(chǎn)生的危害更大。我國每年發(fā)生的有關(guān)放射性物質(zhì)的事件幾十起，造成不同程度的人員傷殘和環(huán)境污染。廢舊放射源不能及時處理也是導致我國放射源丟失、被盜事故的最主要原因，據(jù)統(tǒng)計，19881998 年的 11 年中發(fā)生的放射源丟失事故共 250 起，共丟失 546 枚放射源，未找回的 235 枚，丟失的放射源主要為137Cs 源和60Co 源。對于已經(jīng)收貯

3、入庫或者交回生產(chǎn)單位的廢舊放射源，最終處置顯然不是最好的解決方式。我國輻射安全監(jiān)管部門在促進廢舊放射源收貯，規(guī)范放射性廢物庫管理的同時，積極鼓勵廢舊放射源的回收再利用，以減少放射源最終處置的環(huán)境負擔。放射性污染防治法，環(huán)境保護十二五;規(guī)劃和核安全與放射性污染防治十二五;規(guī)劃及 2020 年遠景目標中明確提出 推動廢舊放射源的再利用和放射性同位素的循環(huán)使用技術(shù)研究，倡導并支持廢舊放射源回收再利用;。這說明在核技術(shù)利用領(lǐng)域，如何進行放射性廢物的減量化和廢舊放射源的再利用是今后一個階段的重點課題，同時也為解決廢舊放射源的出路問題提供了新的思路。雖然我國在廢舊放射源再利用方面已經(jīng)做了一些努力，但從近期

4、幾例污染事件的經(jīng)驗反饋來看，由于缺乏經(jīng)驗和對再利用放射源的再造新源過程的有效監(jiān)督，使得再利用放射源剛使用就會發(fā)生泄漏，產(chǎn)生污染，說明再利用過程中還存在很多問題，再利用過程的規(guī)范監(jiān)管亟待解決。本文在大量調(diào)研工作的基礎(chǔ)上，對國內(nèi)已進行的廢舊放射源再利用的實踐進行了分析，總結(jié)了在現(xiàn)有條件下可能進行的再利用的廢舊源的種類，提出了判斷廢舊源能否再利用的主要因素，對現(xiàn)有的管理體系進行了分析，并提出了建議。1 我國進行的廢舊放射源再利用實踐我國主要的放射源生產(chǎn)廠家包括中國原子能科學院（以下簡稱原子能院）、原子高科股份有限公司（以下簡稱原子高科公司）、中核高通同位素股份有限公司（以下簡稱中核高通公司）和中核四

5、四有限公司（以下簡稱四四公司）四家單位。近年來，這四家放射源生產(chǎn)廠家最先開始致力于發(fā)展廢舊放射源回收再利用的技術(shù)?，F(xiàn)將我國放射源生產(chǎn)廠家已經(jīng)進行的廢舊放射源再利用實踐總結(jié)歸納如下。1.1 原子能院原子能院主要從事工業(yè)探傷用192Ir（類）、75Se（類）放射源和工業(yè)輻照用60Co 放射源（類）的生產(chǎn)。目前，原子能院只進行工業(yè)探傷源的回收再利用活動。工業(yè)探傷源需要的活度較高，大多數(shù)探傷放射源在半年或一年后就不再滿足現(xiàn)場探傷要求，需要返回生產(chǎn)廠家。回收后的源由于活度較低，能夠再利用的廢舊探傷源非常有限，活度需在 20 40 Ci（1 Ci 3.7×1010Bq），一般僅在原料不能及時獲

6、取或有特殊趕工需要時進行再利用。每年原子能院廢舊探傷放射源的回收量約為1300 枚，其中包括約 1000 枚192Ir 源和約 300 枚75Se 源，每年的再利用量約占回收總量的 5% 左右（65枚/a），能給生產(chǎn)廠商節(jié)約成本20萬30萬元。主要的技術(shù)路線是經(jīng)過在熱室內(nèi)將源辮切割分離，取出放射源，進行泄漏及表面污染檢查后，再按實際活度制備較小的新的探傷源（類）。原子能院廢舊源再利用情況的統(tǒng)計見表 1。1.2 原子高科公司原子高科公司是我國主要的密封放射源生產(chǎn)廠家之一，能夠進行回收再利用的放射源包括醫(yī)用60Co 放射源和 Am-Be、Pu-Be 中子源。1.2.1 Am-Be、Pu-Be 中子

7、源現(xiàn)階段，原子高科公司主要采用的再利用工藝是通過物理方法對中子源的內(nèi)外殼進行切割，取出241Am-Be（或238Pu-Be）混合原料，經(jīng)粉碎后，再添加少量241Am、Be（或238Pu、Be）原料，通過壓塊、燒結(jié)、裝殼焊接等中子源生產(chǎn)工藝重新生產(chǎn)一枚新放射源。1.2.260Co 放射源原子高科公司曾于 2010 年進行過將廢舊60Co 醫(yī)療源再利用成為小型輻照裝置科研用源的嘗試，工藝為：在不破壞退役源自身包殼的基礎(chǔ)上，外加一層不銹鋼包殼，經(jīng)檢驗后出廠。出售給用戶后，由于其中一枚放射源外層殼的焊縫有缺陷，焊縫熔融不完全，出現(xiàn)虛焊，造成貯源水井水質(zhì)污染。經(jīng)事后分析認為，可能主要是因為沒有設(shè)置專門的

8、再利用生產(chǎn)線，臨時利用現(xiàn)有生產(chǎn)線，導致在組裝過程中被熱室中原有的60Co 沾污，而且焊架的高度不太適合再利用源的生產(chǎn)，倒裝至用戶水井中后，包殼中的60Co 浸出，導致井水污染。目前，原子高科公司已經(jīng)完全暫停60Co 源的再利用。同時，除了以上兩類放射源的回收再利用除外，原子高科公司還進行了137Cs、63Ni、252Cf 等放射源的回收再利用研究工作。1.3 中核高通公司中核高通公司主要從事60Co 系列放射源和192Ir 探傷源產(chǎn)品的生產(chǎn)，其放射源產(chǎn)品及回收的廢舊放射源信息見表 2。1.3.1 60Co 醫(yī)療源中核高通公司根據(jù)廢舊60Co 醫(yī)療源殘留的活度高低，大致將其分為三類，一類是活度在

9、2 500 Ci 以上的提前退役60Co 醫(yī)療源，通常經(jīng)清洗檢測后再返回醫(yī)院做醫(yī)療源使用；第二類是活度在 800 2500 Ci 的廢舊60Co 醫(yī)療源，重新組裝成為活度在幾千至 1 萬 Ci 的源，用于小型輻照裝置；第三類是活度低于 800 Ci 的廢舊60Co 醫(yī)療源，被用做血液輻照源或試驗用刻度源。中核高通公司采用的廢舊60Co 醫(yī)療源再利用工藝是在雙層包殼外再加一層不銹鋼外殼，成為新的工業(yè)輻照源。因小型輻照站的實際裝源量一般為 2 萬 3 萬 Ci，用廢舊60Co 醫(yī)療源組裝，每 4 枚廢舊60Co 醫(yī)療源組裝為 1 根工業(yè)源，每枚活度不低于 800 Ci，每根總活度不低于 3200

10、Ci。20032012 年，中核高通公司累計回收廢舊60Co醫(yī)療源 261 枚，再利用廢舊60Co 醫(yī)療源 63 枚，約占回收總量的 24%。1.3.2 192Ir 工業(yè)放射源192Ir 工業(yè)放射源的回收再利用實踐與原子能院類似。1.4 四四公司四四公司是我國開展同位素提取和放射源制備最早的企業(yè)之一，目前主要開展137Cs 放射源的回收再利用工作。四四公司再利用137Cs 源主要通過兩種方式：一是對于距出廠時間不到一個半衰期的廢舊137Cs 源，活度較高，但原封裝已不能確保密封，擬增加 2 3 層密封包殼再利用；二是對于部分放射源活度相對較低，或者對為特殊目的生產(chǎn)，外形不利于再包裝的廢舊源，擬

11、采取剪切后對放射源片重新分裝的方式進行再利用。四四公司從2004年開始回收廢舊137Cs 源，截至 2011 年底，共回收137Cs 源 568 枚，其中 567 枚為自己單位生產(chǎn)，1 枚為其他單位生產(chǎn)，再利用廢舊137Cs 源159 枚，約占回收總量的 28%，為公司節(jié)約成本約 30 余萬元。1.5 結(jié)論通過對我國主要放射源生產(chǎn)廠家進行的廢舊放射源回收再利用實踐的總結(jié)，得出以下結(jié)論：從目前狀況來看，我國進行過的回收再利用的廢舊源主要包括137Cs、Am-Be、Pu-Be 中子源和60Co 放射源。主要的廢舊源再利用工藝是檢漏清洗后再發(fā)用戶，或者進行包殼的簡單改造，目前還未發(fā)展出成熟的化學方法

12、回收再利用的技術(shù)。從再利用價值來看，由于國內(nèi)已停止137Cs和241Am 原料的生產(chǎn)，一直依靠進口，同時國內(nèi)137Cs 儀表源和石油測井源的需求量都較大，有一定的市場虧空，再利用的需求較為明確。同時，137Cs 和241Am 核素的半衰期相對較長，比較適合再利用。60Co 源半衰期相對較短，回收后活度較低，目前最終用戶主要指向小型輻照企業(yè)和科研單位，總體需求量不大。生產(chǎn)廠家提出可能回收再利用的廢舊放射源還包括90Sr、85Kr、252Cf、63Ni、192Ir 和75Se 探傷源等。這些放射源或者半衰期較短，或者數(shù)量較少，再利用價值不甚顯著。2 廢舊放射源再利用價值判斷因素經(jīng)過對我國廢舊放射源

13、回收再利用實踐的總結(jié)，作者認為主要應(yīng)從以下 4 個方面綜合評判廢舊放射源是否有再利用價值。2.1 半衰期廢舊放射源再利用一般是針對半衰期較長的放射性同位素進行的。如果半衰期較短，退役后活度 / 比活度較低，則失去了再利用及作為資源長期貯藏的價值。原則上，要求擬再利用核素的半衰期不應(yīng)遠小于放射源的安全使用期限。2.2 經(jīng)濟因素廢舊放射源再利用價值主要的判斷因素是經(jīng)濟因素，一方面，再利用源不能比新源的成本高；另一方面，再利用源要有足夠的使用需求，符合再利用產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然需要，能夠重新投入市場，才能達到資源循環(huán)、合理利用的最終目的。2.3 社會因素如果廢舊放射源再利用無法實現(xiàn)經(jīng)濟效益，則需體現(xiàn)

14、出足夠的社會或其他方面的效益，如屬于國家需儲備的緊缺資源、醫(yī)療等公益事業(yè)用源、重要的輔助型工業(yè)用源或軍事用源等，該類放射源的再利用不能僅考慮經(jīng)濟成本，需在國家主導下進行。2.4 能力保證廢舊放射源再利用還需要有相應(yīng)的再利用能力作為保證，主要包括三個部分，一是技術(shù)能力，如剪切、焊接、檢漏和源芯提純分離等再利用工藝的可行性和可靠性；二是生產(chǎn)和防護設(shè)施的建設(shè)能力，如生產(chǎn)線的配備、防護設(shè)施的屏蔽能力、三廢處理配套建設(shè)等；三是放射源生產(chǎn)廠家的管理能力，如操作人員的培訓、輻射防護水平、質(zhì)保大綱的建立和有效實施等。3 我國廢舊放射源再利用監(jiān)管現(xiàn)狀廢舊放射源回收再利用是生產(chǎn)放射源的一種途徑，安全性必須得到保障

15、。近年來，我國輻射安全監(jiān)管部門在廢舊放射源再利用監(jiān)管方面也已經(jīng)做出了初步的探索，環(huán)境保護部在 2011 年頒布的環(huán)境保護部令第 18 號（以下簡稱 18 號令）第三十三條規(guī)定：對已經(jīng)收貯入庫或者交回生產(chǎn)單位的仍有使用價值的放射源，可以按照放射性同位素與射線裝置安全和防護條例的規(guī)定辦理轉(zhuǎn)讓手續(xù)后進行再利用。具體辦法由環(huán)境保護部另行制定。;但由于缺乏監(jiān)管經(jīng)驗，我國目前仍未出臺與 18 號令配套的有關(guān)廢舊放射源再利用的監(jiān)管辦法。對擬被再利用的放射源，18 號令規(guī)定：由生產(chǎn)單位按照生產(chǎn)放射源的要求進行安全性驗證或者加工，出具合格證書，明確使用條件并進行放射源編碼。;但哪些放射源能夠被再利用、哪些放射源

16、有必要被再利用、再利用工藝的可行性和可靠性都還沒有較成熟的評判方法。從近期幾例污染事件的經(jīng)驗反饋來看，由于缺乏對再利用放射源做成的新源的有效監(jiān)督，使得再利用的放射源剛使用就發(fā)生泄漏，產(chǎn)生污染。這說明對于廢舊放射源再利用過程的監(jiān)管亟待規(guī)范，監(jiān)管覆蓋的范圍和機制的建立都存在較大缺口，缺乏相應(yīng)的監(jiān)督辦法和具體的實施細則，需要借鑒國際先進國家對于廢舊源回收再利用的監(jiān)管方式，結(jié)合我國的現(xiàn)狀和監(jiān)管經(jīng)驗，完善我國廢舊放射源回收再利用中的輻射安全監(jiān)管體系，減少安全隱患。4 結(jié)論從理論上來說，放射源不再使用后，從減少環(huán)境負擔、促進資源循環(huán)經(jīng)濟角度來看，再利用是一個較好的選擇。但是，并不是所有的廢舊放射源都可以進

17、行再利用，再利用前需要對廢舊放射源再利用的價值進行判斷。同時，也不是所有的再利用方式都是適合我國現(xiàn)階段國情的，例如轉(zhuǎn)讓給其他用戶前，應(yīng)委托有資質(zhì)的單位對源的安全狀態(tài)進行認可，以免發(fā)生安全責任糾紛，但目前因為我國還沒有條件設(shè)立單獨的檢驗機構(gòu)，我國幅員遼闊，返回生產(chǎn)廠家檢測則運輸成本又顯得過高，所以需要在進行策略選擇時予以關(guān)注。我國進行過回收再利用的廢舊源主要包括137Cs、Am-Be、Pu-Be 中子源和60Co 放射源，其中，137Cs、Am-Be、Pu-Be 中子源回收再利用的價值較大，60Co 放射源的回收再利用的價值不是很顯著?；厥赵倮们埃瑧?yīng)從半衰期、經(jīng)濟因素、社會因素和能力保證 4

18、個方面綜合評判廢舊放射源的再利用價值?；厥赵倮霉ぷ鏖_始后，廢舊放射源的性質(zhì)將由廢棄物轉(zhuǎn)變成為一種資源，監(jiān)管的目的也不再單純是保證安全、妥善處置，而是加入了資源循環(huán)和合理利用的成分，從整體上來看，無論從國家法規(guī)和標準層面，還是從現(xiàn)有的監(jiān)管模式層面，都存在著一些不合適的地方，需要加以修訂和完善，對此作者提出以下建議。（1）明確廢舊放射源的劃分標準放射源的安全使用年限作為判定廢舊放射源的主要標志之一，在放射源相關(guān)標準中，除了GB74652009中對高活度60Co 密封放射源的安全使用期限明確為 15 年以外，其他種類放射源（如 Am-Be 中子源，137Cs 儀表源）的安全使用年限都出現(xiàn)在推薦性標

19、準中，也使得我國部分放射源使用年限期滿之后無法強制性退役，存在超期服役的問題。建議組織對放射源的安全使用期限進行論證，明確廢舊放射源的劃分標準，解決放射源使用的安全性問題和關(guān)于廢舊放射源的判定標準問題。（2）理順廢舊放射源回收流通渠道現(xiàn)行的回收模式還存在一些不適用的地方，根據(jù)現(xiàn)行法規(guī)和政策，我國廢舊放射源的處理方式大致分為兩種途徑：一是生產(chǎn)、進口的類、類、類放射源應(yīng)根據(jù) 449 號令第三十二條要求，將廢舊放射源交回生產(chǎn)單位或返回原出口方；二是確實無法交回生產(chǎn)單位或返回原出口方的或類及以下的放射源應(yīng)送交有相應(yīng)資質(zhì)的放射性廢物集中貯存單位貯存。因此，生產(chǎn)廠家只能回收本單位生產(chǎn)的廢舊放射源，可能會造

20、成不具有回收再利用能力的生產(chǎn)廠家廢舊源堆積如山;，而具備再利用能力的生產(chǎn)廠家門可羅雀;的局面等。建議根據(jù)需要修改和完善廢舊放射源的回收渠道，建立方便快捷、靈活多樣、安全有效的廢舊放射源流通模式。（3）完善放射源的閉環(huán)管理模式廢舊放射源再利用工作的開展，對放射源的管理模式提出了更高的要求，管理過程需要延長，管理范圍需要擴展，管理程度需要細化。建議完善現(xiàn)有的管理模式，采用閉環(huán)管理，以實現(xiàn)放射源從生到死再到新生的閉環(huán)管理。（4）建立廢舊放射源再利用價值評價體系和放射源生產(chǎn)單位再利用能力評價體系廢舊放射源再利用是一項系統(tǒng)工程，哪些廢舊放射源需要進行回收再利用、著重發(fā)展哪些廢舊放射源的再利用技術(shù)，一方面

21、應(yīng)由市場所決定，另一方面還應(yīng)根據(jù)國家的資源儲備、相配套行業(yè)的發(fā)展等方面的因素進行調(diào)整，應(yīng)同時考慮經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)保效益再進行綜合評價。同時，建議建立廢舊放射源再利用能力評價體系，組織專家對生產(chǎn)廠家回收再利用的能力進行評價，成熟一個、批準一個的方式；并且根據(jù)用源需要合理布局，避免一窩蜂地重復建設(shè)，防止造成安全隱患，保證再利用工作的穩(wěn)步推進。廢舊放射源的再利用符合堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策，有利于建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，也符合廢物減量化的原則，有利于減輕廢舊放射源處理時的環(huán)境負擔，降低廢舊源處置的費用，部分解決我國放射源的缺口問題，讓市場在資源配置中起關(guān)鍵性作用，有助于放射源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，延長了產(chǎn)業(yè)鏈，增加了產(chǎn)值。同時，使得放射源從生到死;再到新生;都有監(jiān)管，進一步提高了我國輻射安全監(jiān)管的能力與水平。但是，在全國范圍甚至世界范圍內(nèi)，廢舊放射源的再利用都是一個新興的課題，從技術(shù)到管理層面，都有很多的問題尚待解決