第五章_放射性污染及其控制

1、 目目 錄錄 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 第二節(jié)第二節(jié) 輻射劑量學(xué)基礎(chǔ)輻射劑量學(xué)基礎(chǔ) 第三節(jié)第三節(jié) 放射性廢物與防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)放射性廢物與防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 第四節(jié)第四節(jié) 放射性廢物處理技術(shù)放射性廢物處理技術(shù) 第五節(jié)第五節(jié) 放射性污染去污技術(shù)放射性污染去污技術(shù) 一、環(huán)境中的放射源二、輻射的生物效應(yīng)及其危害 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 放射源放射源 天然輻射源天然輻射源（天然本底輻射）人工輻射源人工輻射源宇宙輻射宇宙輻射地球內(nèi)放射性物質(zhì)地球內(nèi)放射性物質(zhì)人體內(nèi)放射性物質(zhì)人體內(nèi)放射性物質(zhì)核試驗(yàn)放射性污染核試驗(yàn)放射性污染核能、放射性同位素生產(chǎn)核能、放射性同位素生產(chǎn)核材料貯存、運(yùn)輸核材料貯存、運(yùn)輸放射性固體廢物處理與處置放

2、射性固體廢物處理與處置核設(shè)施退役核設(shè)施退役一、環(huán)境中的放射源l世界范圍內(nèi)，天然本底輻射每年對(duì)個(gè)人的世界范圍內(nèi)，天然本底輻射每年對(duì)個(gè)人的平均輻射劑量約為平均輻射劑量約為2.42.4毫希（毫希（mSvmSv）l因地區(qū)天然本底輻射水平不同因地區(qū)天然本底輻射水平不同 。二、輻射的生物效應(yīng)及其危害輻射的生物效應(yīng)輻射的生物效應(yīng) 輻射對(duì)人體的危害輻射對(duì)人體的危害 輻射的生物效應(yīng)輻射的生物效應(yīng) 圖圖5-1 5-1 輻射生物反應(yīng)的演變過(guò)程輻射生物反應(yīng)的演變過(guò)程l輻射與人體相互作用會(huì)輻射與人體相互作用會(huì)導(dǎo)致某些特有生物效應(yīng)導(dǎo)致某些特有生物效應(yīng)l其性質(zhì)和程度主要取決其性質(zhì)和程度主要取決于人體組織吸收的輻射于人體組織

3、吸收的輻射能量，能量，l演變過(guò)程如圖演變過(guò)程如圖5-15-1所示。所示。輻射的生物效應(yīng)輻射的生物效應(yīng) 1.1.輻射對(duì)細(xì)胞的作用輻射對(duì)細(xì)胞的作用 2.2.輻射的生物效應(yīng)輻射的生物效應(yīng) 1.1.輻射對(duì)細(xì)胞的作用輻射對(duì)細(xì)胞的作用 影響影響因素因素 物理因素物理因素 生物因素生物因素 輻射類型、輻射能量、吸收劑輻射類型、輻射能量、吸收劑量、劑量率、照射方式、受照量、劑量率、照射方式、受照姿勢(shì)及其在輻射場(chǎng)內(nèi)的取向等。姿勢(shì)及其在輻射場(chǎng)內(nèi)的取向等。 表表5-1 5-1 生物死亡生物死亡5050的吸收劑量值的吸收劑量值 種系的演化程度、機(jī)體結(jié)構(gòu)、種系的演化程度、機(jī)體結(jié)構(gòu)、個(gè)體不同發(fā)育階段、不同細(xì)個(gè)體不同發(fā)育階

4、段、不同細(xì)胞、組織或器官對(duì)輻射敏感胞、組織或器官對(duì)輻射敏感性各異性各異生物生物效應(yīng)效應(yīng) 軀體效應(yīng)軀體效應(yīng) 遺傳效應(yīng)遺傳效應(yīng) 2.2.輻射的生物效應(yīng)輻射的生物效應(yīng) l輻照對(duì)受照者本身的有害效應(yīng)；輻照對(duì)受照者本身的有害效應(yīng)；l是由于人體普通細(xì)胞受損引起的；是由于人體普通細(xì)胞受損引起的；l只影響到受照者個(gè)人本身。只影響到受照者個(gè)人本身。l輻射引起人體細(xì)胞內(nèi)的基因突變；輻射引起人體細(xì)胞內(nèi)的基因突變；l是是生殖細(xì)胞受損傷引起的生殖細(xì)胞受損傷引起的有害效應(yīng)；有害效應(yīng)；l影響到受照者影響到受照者后代的身體缺陷后代的身體缺陷。輻射對(duì)人體的危害輻射對(duì)人體的危害 1.1.急性放射病急性放射病 v由大劑量急性照射引

5、起，多為意外核事故、由大劑量急性照射引起，多為意外核事故、 核戰(zhàn)爭(zhēng)造成。核戰(zhàn)爭(zhēng)造成。v全身性輻射損傷全身性輻射損傷v局部性輻射損傷局部性輻射損傷v按射線的作用范圍，短期大劑量外照射引起按射線的作用范圍，短期大劑量外照射引起 的輻射損傷可分成的輻射損傷可分成2.2.遠(yuǎn)期影響遠(yuǎn)期影響 v主要是慢性放射病和長(zhǎng)期小劑量照射對(duì)人體主要是慢性放射病和長(zhǎng)期小劑量照射對(duì)人體 健康的影響，多屬于隨機(jī)效應(yīng)。健康的影響，多屬于隨機(jī)效應(yīng)。 v慢性放射病是由于多次照射、長(zhǎng)期累積的慢性放射病是由于多次照射、長(zhǎng)期累積的結(jié)果。危害取決于受輻射時(shí)間和輻射量結(jié)果。危害取決于受輻射時(shí)間和輻射量表表5-2 5-2 來(lái)自來(lái)自天然和人工

6、輻射源輻射的集體劑量天然和人工輻射源輻射的集體劑量 第二節(jié)第二節(jié) 輻射劑量學(xué)基礎(chǔ)輻射劑量學(xué)基礎(chǔ) 一、輻射劑量學(xué)的基本量和單位 二、輻射防護(hù)有關(guān)的量和概念 放射性活度放射性活度一、輻射劑量學(xué)的基本量和單位 照射量照射量 吸收劑量吸收劑量 劑量當(dāng)量劑量當(dāng)量 有效劑量當(dāng)量有效劑量當(dāng)量 集體劑量當(dāng)量和集體劑量當(dāng)量和集體有效劑量集體有效劑量 待積劑量當(dāng)量待積劑量當(dāng)量 放射性活度放射性活度v定義定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)放射性原子核所發(fā)生的核：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)放射性原子核所發(fā)生的核 轉(zhuǎn)變數(shù)，符號(hào)轉(zhuǎn)變數(shù)，符號(hào)A A。v單位單位：vSISI單位：?jiǎn)挝唬築qBq( (貝可貝可) )，1Bq1Bq表示每秒鐘發(fā)生表示每秒鐘發(fā)生 一

7、次核衰變；一次核衰變；v曾用單位：曾用單位：CiCi( (居里居里) )；v1Ci=3.71Ci=3.710101010BqBq。照射量照射量1.1.照射量照射量X Xv定義定義：表示表示或或X X射線在空氣中產(chǎn)生電離能力射線在空氣中產(chǎn)生電離能力 大小的輻射量大小的輻射量。v定義式：定義式： （5-1） v單位單位：vSISI單位：?jiǎn)挝唬篊/kg ；曾用單位：；曾用單位：R ( (倫琴倫琴) ) ；v1 R2.58l010 C/kg 。mdQXd射線在質(zhì)量為射線在質(zhì)量為dmdm的空氣中釋放出來(lái)的空氣中釋放出來(lái)的全部電子的全部電子( (正電子和負(fù)電子正電子和負(fù)電子) )被空被空氣完全阻止時(shí)，在空

8、氣中產(chǎn)生的一氣完全阻止時(shí)，在空氣中產(chǎn)生的一種符號(hào)離子的總電荷的絕對(duì)值，種符號(hào)離子的總電荷的絕對(duì)值，C C 受照空氣的質(zhì)量，受照空氣的質(zhì)量，kg kg v定義式：定義式： （5-2） v單位單位：vSISI單位：?jiǎn)挝唬篊/（kgs） 時(shí)間間隔時(shí)間間隔dtdt照射量的增量照射量的增量, C/kg, C/kg。 時(shí)間間隔，時(shí)間間隔，s s。 dXXdtX2.2.照射量率照射量率照射量只用于量度照射量只用于量度或或X X射線在空氣介質(zhì)中產(chǎn)生的照射效能。射線在空氣介質(zhì)中產(chǎn)生的照射效能。吸收劑量吸收劑量 1.1.吸收劑量吸收劑量D Dv定義定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量受照物質(zhì)中所吸收的平均輻單位質(zhì)量受照物質(zhì)中所吸收的平

9、均輻 射能量。射能量。 v定義式：定義式： （5-3） v單位單位：vSISI單位單位: :Gy（戈瑞）（戈瑞）；曾用單位；曾用單位: :radrad( (拉德拉德) ) ；v1rad=0.011rad=0.01Gy 。mdDd電離輻射授予質(zhì)量為電離輻射授予質(zhì)量為dmdm的物的物質(zhì)的平均能量，質(zhì)的平均能量，J J； 受照空氣的質(zhì)量，受照空氣的質(zhì)量，kg kg v定義式：定義式： （5-4） v單位單位：Gy/s時(shí)間間隔時(shí)間間隔dtdt吸收劑量的增吸收劑量的增量量, ,GyGy。 時(shí)間間隔，時(shí)間間隔，s s。 dDDdtD2.2.吸收劑量率吸收劑量率l吸收劑量在劑量學(xué)的實(shí)際應(yīng)用中是一個(gè)非常重要的

10、物理量；吸收劑量在劑量學(xué)的實(shí)際應(yīng)用中是一個(gè)非常重要的物理量；l適用于任何類型的輻射和受照物質(zhì)，且受照物質(zhì)中每一點(diǎn)都有特定的吸適用于任何類型的輻射和受照物質(zhì)，且受照物質(zhì)中每一點(diǎn)都有特定的吸 收劑量數(shù)值；收劑量數(shù)值；l給出吸收劑量數(shù)值時(shí)須指明輻射類型、介質(zhì)種類和所在位置。給出吸收劑量數(shù)值時(shí)須指明輻射類型、介質(zhì)種類和所在位置。劑量當(dāng)量劑量當(dāng)量 v定義定義：組織內(nèi)某一點(diǎn)的劑量當(dāng)量：組織內(nèi)某一點(diǎn)的劑量當(dāng)量 H = DQN （5-55-5）v單位單位：SvSv（希沃特）（希沃特） ；v曾用單位：曾用單位：remrem( (雷姆雷姆) )；v1rem=0.01Sv1rem=0.01Sv。l生物效應(yīng)受輻射類型

11、與能量、劑量與劑量率大小、照射條件及個(gè)體差異生物效應(yīng)受輻射類型與能量、劑量與劑量率大小、照射條件及個(gè)體差異等因素的影響，故相同的吸收劑量未必產(chǎn)生同等程度的生物效應(yīng)。等因素的影響，故相同的吸收劑量未必產(chǎn)生同等程度的生物效應(yīng)。l為了用同一尺度表示不同類型和能量的輻射照射對(duì)人體造成的生物效應(yīng)為了用同一尺度表示不同類型和能量的輻射照射對(duì)人體造成的生物效應(yīng)的嚴(yán)重程度或發(fā)生概率的大小，輻射防護(hù)上采用劑量當(dāng)量這一輻射量。的嚴(yán)重程度或發(fā)生概率的大小，輻射防護(hù)上采用劑量當(dāng)量這一輻射量。 在該點(diǎn)所接受的吸收在該點(diǎn)所接受的吸收劑量，劑量，GyGy 品質(zhì)因數(shù)，用以計(jì)量劑品質(zhì)因數(shù)，用以計(jì)量劑量的微觀分布對(duì)危害的量的微觀

12、分布對(duì)危害的影響影響 國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)規(guī)國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)規(guī)定的其他修正系數(shù)，目定的其他修正系數(shù)，目前規(guī)定前規(guī)定N N1 1 有效劑量當(dāng)量有效劑量當(dāng)量 v 受照器官和組織的總危險(xiǎn)度按有效劑量當(dāng)受照器官和組織的總危險(xiǎn)度按有效劑量當(dāng) 量計(jì)算量計(jì)算 HE=WTHT （5-65-6）式中：式中：HE有效劑量當(dāng)量，有效劑量當(dāng)量，Sv； HT器官或組織器官或組織T所接受的劑量當(dāng)量，所接受的劑量當(dāng)量，Sv； WT該器官的相對(duì)危險(xiǎn)度系數(shù)。該器官的相對(duì)危險(xiǎn)度系數(shù)。集體劑量當(dāng)量和集體有效劑量集體劑量當(dāng)量和集體有效劑量 l一次大的放射性實(shí)踐或放射性事故，一次大的放射性實(shí)踐或放射性事故，會(huì)涉及許多人，因此采用集體劑

13、量當(dāng)會(huì)涉及許多人，因此采用集體劑量當(dāng)量定量表示一次放射性實(shí)踐對(duì)社會(huì)總量定量表示一次放射性實(shí)踐對(duì)社會(huì)總的危害。的危害。1.1.集體劑量當(dāng)量集體劑量當(dāng)量v定義定義：各組內(nèi)人均所接受的劑量當(dāng)量與該組各組內(nèi)人均所接受的劑量當(dāng)量與該組 人數(shù)相乘，然后相加所得的總劑量當(dāng)量數(shù)。人數(shù)相乘，然后相加所得的總劑量當(dāng)量數(shù)。TTiiiSHN (5-7)(5-7) 集體劑量當(dāng)量，人集體劑量當(dāng)量，人SvSv 第第i i人群組中每個(gè)人的器人群組中每個(gè)人的器官或組織官或組織T T平均所受到的平均所受到的劑量當(dāng)量，劑量當(dāng)量，SvSv 第第i i人群組的人數(shù)人群組的人數(shù) 集體劑量當(dāng)量和集體有效劑量集體劑量當(dāng)量和集體有效劑量 2.

14、2.集體有效劑量集體有效劑量v定義定義：量度某一人群所受的輻射照射，則按量度某一人群所受的輻射照射，則按集體有效劑量計(jì)算，即集體有效劑量計(jì)算，即iiiSEN (5-8)(5-8) 集體有效劑量，人集體有效劑量，人SvSv 第第i i人群組接受的平均有人群組接受的平均有效劑量，人效劑量，人SvSv 第第i i人群組的人數(shù)人群組的人數(shù) 集體劑量當(dāng)量和集體有效劑量集體劑量當(dāng)量和集體有效劑量 待積劑量當(dāng)量待積劑量當(dāng)量 v定義定義：?jiǎn)未螖z入某種放射性核素后，在單次攝入某種放射性核素后，在5050年年期間該組織或器官所接受的總劑量當(dāng)量，即期間該組織或器官所接受的總劑量當(dāng)量，即 50,TSHU SEE ST

15、 (5-9)(5-9) 待積劑量當(dāng)量，待積劑量當(dāng)量，SvSv 源器官源器官S S攝入放射性核素?cái)z入放射性核素后后5050年內(nèi)發(fā)生的總衰變數(shù)年內(nèi)發(fā)生的總衰變數(shù) l源器官中的放射性粒子源器官中的放射性粒子傳輸給單位質(zhì)量靶器官的傳輸給單位質(zhì)量靶器官的有效能量有效能量l(T(TS)S)表示由源器官表示由源器官S S傳傳輸給靶器官輸給靶器官T T 二、輻射防護(hù)有關(guān)的量和概念 與輻射防護(hù)有關(guān)的概念與輻射防護(hù)有關(guān)的概念 劑量與效應(yīng)的關(guān)系劑量與效應(yīng)的關(guān)系 劑量限制體系劑量限制體系 1 1危險(xiǎn)度和危害危險(xiǎn)度和危害v危害危害G : :有害效應(yīng)的發(fā)生頻數(shù)與效應(yīng)的嚴(yán)重有害效應(yīng)的發(fā)生頻數(shù)與效應(yīng)的嚴(yán)重程度的乘積，即程度的

16、乘積，即 G = hi ri gi (5-10)(5-10) 危害危害第第i i組人群接受的平組人群接受的平均劑量當(dāng)量，均劑量當(dāng)量，SvSv 該組發(fā)生有害效應(yīng)該組發(fā)生有害效應(yīng)的頻數(shù)；的頻數(shù)； 嚴(yán)重程度，對(duì)可治愈嚴(yán)重程度，對(duì)可治愈的癌癥，的癌癥，g gi i0 0；對(duì)；對(duì)致死癌癥，致死癌癥，g gi i1 1 2 2關(guān)鍵人群組（關(guān)鍵人群組（簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱關(guān)鍵組）關(guān)鍵組）v定義定義：在某一給定實(shí)踐所涉及的各受照人群：在某一給定實(shí)踐所涉及的各受照人群組中，預(yù)期將受到最大輻射照射的人群組。組中，預(yù)期將受到最大輻射照射的人群組。v關(guān)鍵人群組所受到的輻射照射是量度公眾成關(guān)鍵人群組所受到的輻射照射是量度公眾成員由

17、于該實(shí)踐所受劑量的員由于該實(shí)踐所受劑量的上限上限。3 3關(guān)鍵照射途徑關(guān)鍵照射途徑v定義定義：某種輻射實(shí)踐對(duì)人產(chǎn)生照射劑量的各某種輻射實(shí)踐對(duì)人產(chǎn)生照射劑量的各種途徑種途徑( (食食入入、吸入、外照射等、吸入、外照射等) )中最具重要的中最具重要的意義的某一種照射途徑。意義的某一種照射途徑。 4 4關(guān)鍵核素關(guān)鍵核素v某種輻射實(shí)踐釋放的幾種核素中對(duì)受照人體某種輻射實(shí)踐釋放的幾種核素中對(duì)受照人體或人體若干器官或組織有最重要影響的核素?；蛉梭w若干器官或組織有最重要影響的核素。 與輻射防護(hù)有關(guān)的概念與輻射防護(hù)有關(guān)的概念劑量與效應(yīng)的關(guān)系劑量與效應(yīng)的關(guān)系按對(duì)人體的危害分為按對(duì)人體的危害分為 隨機(jī)效應(yīng)隨機(jī)效應(yīng)

18、確定性效應(yīng)確定性效應(yīng) 劑量與效應(yīng)的關(guān)系劑量與效應(yīng)的關(guān)系 “線性線性”、“無(wú)閾無(wú)閾” “有閾值有閾值”效應(yīng)效應(yīng) v發(fā)生幾率與劑量大小有關(guān)的效應(yīng)。發(fā)生幾率與劑量大小有關(guān)的效應(yīng)。v輻射防護(hù)中把隨機(jī)性效應(yīng)與劑量的關(guān)系簡(jiǎn)化地輻射防護(hù)中把隨機(jī)性效應(yīng)與劑量的關(guān)系簡(jiǎn)化地 假設(shè)為線性無(wú)閾。假設(shè)為線性無(wú)閾。v線性是指隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生幾率與所受劑量之間成線線性是指隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生幾率與所受劑量之間成線性關(guān)系。性關(guān)系。v無(wú)閾意味著任何微小的劑量都可能誘發(fā)隨機(jī)性效應(yīng)。無(wú)閾意味著任何微小的劑量都可能誘發(fā)隨機(jī)性效應(yīng)。v受照劑量大于閾值，就會(huì)發(fā)生確定性效應(yīng)；受照劑量大于閾值，就會(huì)發(fā)生確定性效應(yīng)；v其嚴(yán)重程度與所受的劑量大小有

19、關(guān)，劑量越大后其嚴(yán)重程度與所受的劑量大小有關(guān)，劑量越大后果越嚴(yán)重；果越嚴(yán)重；v具體閾值大小與個(gè)體情況有關(guān)；具體閾值大小與個(gè)體情況有關(guān)； v確定性效應(yīng)的劑量閾值相當(dāng)大，正常情況下一般確定性效應(yīng)的劑量閾值相當(dāng)大，正常情況下一般不可能達(dá)到，只有在大放射性事故下才可能發(fā)生。不可能達(dá)到，只有在大放射性事故下才可能發(fā)生。只要將劑量限制在其閾值以下，效應(yīng)就只要將劑量限制在其閾值以下，效應(yīng)就不會(huì)發(fā)生。不會(huì)發(fā)生。v隨機(jī)性效應(yīng)隨機(jī)性效應(yīng)通過(guò)減少劑量的方法雖能降低其發(fā)生率通過(guò)減少劑量的方法雖能降低其發(fā)生率，但不能完全避免。，但不能完全避免。v確定性效應(yīng)確定性效應(yīng)1 1輻射防護(hù)原則輻射防護(hù)原則 劑量限制體系劑量限制體

20、系 基本原則（1 1）輻射實(shí)踐正當(dāng)性）輻射實(shí)踐正當(dāng)性 （2 2）輻射防護(hù)最優(yōu)化）輻射防護(hù)最優(yōu)化 （3 3）限制個(gè)人劑量當(dāng)量）限制個(gè)人劑量當(dāng)量 為了達(dá)到輻射防護(hù)目的，為了達(dá)到輻射防護(hù)目的，國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)（ICRPICRP）提出三項(xiàng)基本）提出三項(xiàng)基本原則原則 在施行伴有輻射的任何實(shí)踐前，在施行伴有輻射的任何實(shí)踐前，須經(jīng)過(guò)正當(dāng)性判斷，確認(rèn)這種須經(jīng)過(guò)正當(dāng)性判斷，確認(rèn)這種實(shí)踐具有正當(dāng)理由，獲得的利實(shí)踐具有正當(dāng)理由，獲得的利益大于代價(jià)益大于代價(jià)( (包括健康損害和包括健康損害和非健康損害的代價(jià)非健康損害的代價(jià)) )。 l避免一切不必要的照射，避免一切不必要的照射，l在考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)

21、因素的在考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素的條件下，所有輻照都應(yīng)保持在條件下，所有輻照都應(yīng)保持在可合理達(dá)到的盡量低的水平?？珊侠磉_(dá)到的盡量低的水平。 l用劑量限值對(duì)個(gè)人所受的照射用劑量限值對(duì)個(gè)人所受的照射加以限制。加以限制。 2 2基本限值基本限值（1 1）職業(yè)照射：適用于輻射工作人員）職業(yè)照射：適用于輻射工作人員vICRPICRP：5 5年平均年有效劑量限值年平均年有效劑量限值20mSv20mSv，任一年有效，任一年有效劑量不得超過(guò)劑量不得超過(guò)50mSv50mSv。vGB8703-88GB8703-88輻射防護(hù)規(guī)定輻射防護(hù)規(guī)定：年有效劑量當(dāng)量限年有效劑量當(dāng)量限值值50mSv50mSv；還規(guī)定了其他單個(gè)器官

22、或組織的年劑量當(dāng)；還規(guī)定了其他單個(gè)器官或組織的年劑量當(dāng)量限值。量限值。 （2 2）公眾照射：適用于公眾成員）公眾照射：適用于公眾成員vICRPICRP：有效劑量年限值為有效劑量年限值為1mSv1mSv，5 5年平均不超過(guò)年平均不超過(guò)1mSv1mSv。vGB8703-88GB8703-88輻射防護(hù)規(guī)定輻射防護(hù)規(guī)定：年有效劑量當(dāng)量不年有效劑量當(dāng)量不超過(guò)超過(guò)1 1 mSvmSv。 3 3導(dǎo)出限值導(dǎo)出限值 v根據(jù)基本限值，通過(guò)一定模式導(dǎo)出的供根據(jù)基本限值，通過(guò)一定模式導(dǎo)出的供輻射監(jiān)測(cè)結(jié)果比較用的限值。輻射監(jiān)測(cè)結(jié)果比較用的限值。4 4管理限值管理限值 v為了管理目的，主管部門或企業(yè)負(fù)責(zé)人可以根據(jù)最為了管

23、理目的，主管部門或企業(yè)負(fù)責(zé)人可以根據(jù)最優(yōu)化原則，對(duì)輻射防護(hù)有關(guān)的任何量制定管理限值，優(yōu)化原則，對(duì)輻射防護(hù)有關(guān)的任何量制定管理限值，但它們必須嚴(yán)于基本限值或?qū)С鱿拗?。但它們必須?yán)于基本限值或?qū)С鱿拗怠?一、放射性廢物及處理途徑 二、放射性廢物的來(lái)源和分類 三、環(huán)境放射性防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 四、輻射防護(hù)一般措施 第三節(jié)第三節(jié) 放射性廢物與防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)放射性廢物與防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 一、放射性廢物及處理途徑 v放射性廢物：放射性廢物：含放射性核素或被之污染，其含放射性核素或被之污染，其 濃度或比活度大于規(guī)定的清潔解控水平，預(yù)期濃度或比活度大于規(guī)定的清潔解控水平，預(yù)期不會(huì)再被利用的廢棄物。不會(huì)再被利用的廢棄物。v處理基本途徑

24、處理基本途徑v濃縮及固化處理濃縮及固化處理v與環(huán)境隔絕長(zhǎng)期安全存放與環(huán)境隔絕長(zhǎng)期安全存放v凈化后有控制排放凈化后有控制排放v去污后再循環(huán)利用去污后再循環(huán)利用 二、放射性廢物的來(lái)源和分類 放射性廢物的來(lái)源和特點(diǎn)放射性廢物的來(lái)源和特點(diǎn) 放射性廢物的分類放射性廢物的分類 放射性廢物的處理原則放射性廢物的處理原則 放射性廢物來(lái)源和特點(diǎn)放射性廢物來(lái)源和特點(diǎn) 來(lái)源 核設(shè)施產(chǎn)生的放射性廢物核設(shè)施產(chǎn)生的放射性廢物 伴生礦產(chǎn)生的放射性廢物伴生礦產(chǎn)生的放射性廢物 核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的放射性廢物核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的放射性廢物 核設(shè)施產(chǎn)生的放射性廢物（圖核設(shè)施產(chǎn)生的放射性廢物（圖5-25-2） 圖圖5-25-2 核設(shè)施產(chǎn)生的

25、放射性廢物核設(shè)施產(chǎn)生的放射性廢物伴生礦產(chǎn)生的放射性廢物（圖伴生礦產(chǎn)生的放射性廢物（圖5-35-3） 圖圖5-3 5-3 伴生礦產(chǎn)生的放射性廢物伴生礦產(chǎn)生的放射性廢物核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生放射性廢物（圖核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生放射性廢物（圖5-45-4） 圖圖5-4 5-4 核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生放射性廢物核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生放射性廢物 放射性廢物的來(lái)源和特點(diǎn)放射性廢物的來(lái)源和特點(diǎn) 特點(diǎn) （1 1）長(zhǎng)期危害性）長(zhǎng)期危害性 （2 2）處理難度大）處理難度大 （3 3）處理技術(shù)復(fù)雜）處理技術(shù)復(fù)雜 放射性廢物的分類放射性廢物的分類 1 1國(guó)家分類標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家分類標(biāo)準(zhǔn) 放射性廢物分類標(biāo)準(zhǔn)放射性廢物分類標(biāo)準(zhǔn) (GB 9133-1995)(G

26、B 9133-1995)（表（表5-45-4） 按按比活度比活度和和半衰期半衰期將放射性廢物分為將放射性廢物分為高放長(zhǎng)壽命高放長(zhǎng)壽命中放長(zhǎng)壽命中放長(zhǎng)壽命低放長(zhǎng)壽命低放長(zhǎng)壽命中放短壽命中放短壽命低放短壽命低放短壽命從處理和處置的角度從處理和處置的角度 壽命長(zhǎng)短按半壽命長(zhǎng)短按半衰期衰期3030年為限年為限 放射性廢物的分類放射性廢物的分類 2 2其他分類方法其他分類方法v按按半衰期半衰期分為分為長(zhǎng)半衰期長(zhǎng)半衰期(100(100天天) )中半衰期中半衰期(10(10100100天天) )短半衰期短半衰期(10(10天天) ) v按按射線種類射線種類：甲、乙、丙種放射性廢物。：甲、乙、丙種放射性廢物。

27、v按按廢液的廢液的pHpH：酸性放射性廢水、堿性放：酸性放射性廢水、堿性放射性廢水（較少用）射性廢水（較少用） 放射性核素經(jīng)放射性核素經(jīng)1010倍半衰期倍半衰期, ,放射性強(qiáng)放射性強(qiáng)度降至度降至1/10001/1000，按此法分類，對(duì)短半，按此法分類，對(duì)短半衰期廢水，便于采用貯存法簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)衰期廢水，便于采用貯存法簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)地處置。地處置。 v表表5-5 IAEA5-5 IAEA放射性廢物管理基本原則放射性廢物管理基本原則 放射性廢物的處理原則放射性廢物的處理原則 v我國(guó)我國(guó)放射性廢物管理放射性廢物管理4040字方針字方針 放射性廢物的處理原則放射性廢物的處理原則 減少產(chǎn)生、分類收集、減少產(chǎn)生、分

28、類收集、凈化濃縮、減容固化、凈化濃縮、減容固化、嚴(yán)格包裝、安全運(yùn)輸、嚴(yán)格包裝、安全運(yùn)輸、就地暫存、集中處置、就地暫存、集中處置、控制排放、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)?？刂婆欧?、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。 依據(jù)依據(jù)IAEA的基的基本原本原則制則制定定 三、環(huán)境放射性防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) v我國(guó)現(xiàn)已發(fā)布實(shí)施的輻射環(huán)境管理的專項(xiàng)法我國(guó)現(xiàn)已發(fā)布實(shí)施的輻射環(huán)境管理的專項(xiàng)法 規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等計(jì)規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等計(jì)5050多項(xiàng)。多項(xiàng)。v對(duì)于核設(shè)施（軍、民）、核技術(shù)應(yīng)用和伴生對(duì)于核設(shè)施（軍、民）、核技術(shù)應(yīng)用和伴生 礦物資源開(kāi)發(fā)，除遵守環(huán)境保護(hù)法規(guī)的基本礦物資源開(kāi)發(fā)，除遵守環(huán)境保護(hù)法規(guī)的基本 原則外，著重強(qiáng)調(diào)輻射環(huán)境管理的特殊要求。原則外，著重強(qiáng)調(diào)輻射環(huán)境管理的特殊要求

29、。v我國(guó)強(qiáng)制性執(zhí)行的關(guān)于輻射防護(hù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及我國(guó)強(qiáng)制性執(zhí)行的關(guān)于輻射防護(hù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及 規(guī)定可參見(jiàn)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定可參見(jiàn)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。四、輻射防護(hù)一般措施表表5-7 5-7 輻射防護(hù)一般措施輻射防護(hù)一般措施二、放射性廢液處理技術(shù) 三、放射性廢氣處理技術(shù) 第四節(jié)第四節(jié) 放射性廢物處理技術(shù)放射性廢物處理技術(shù) 一、放射性固體廢物處理技術(shù) 一、放射性固體廢物處理技術(shù) 放射性放射性固體廢物固體廢物 濕固體濕固體 干固體干固體 蒸發(fā)殘?jiān)?、沉淀泥漿、廢樹(shù)脂等蒸發(fā)殘?jiān)?、沉淀泥漿、廢樹(shù)脂等焚燒爐灰、污染用品、工具、設(shè)備、焚燒爐灰、污染用品、工具、設(shè)備、廢過(guò)濾器芯、活性炭等廢過(guò)濾器芯、活性炭等固化技術(shù)固化技術(shù) 減容技術(shù)減容技

30、術(shù) 一、放射性固體廢物處理技術(shù) 固化技術(shù)固化技術(shù) v固化對(duì)象：固化對(duì)象：彌散性物質(zhì)彌散性物質(zhì) l放射性廢液處理產(chǎn)放射性廢液處理產(chǎn)生的泥漿、蒸發(fā)殘?jiān)哪酀{、蒸發(fā)殘?jiān)蛷U樹(shù)脂等濕固體；和廢樹(shù)脂等濕固體；l焚燒爐灰等干固體焚燒爐灰等干固體v固化：固化：在放射性廢物中添加固化劑，使在放射性廢物中添加固化劑，使 其轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰紫颦h(huán)境擴(kuò)散的固體的過(guò)程。其轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰紫颦h(huán)境擴(kuò)散的固體的過(guò)程。 1.1.固化的一般要求固化的一般要求 1.1.固化的一般要求固化的一般要求 2.2.常用固化方法常用固化方法（表（表5-85-8） 表表5-8 5-8 常用固化方法常用固化方法 2.2.常用固化方法常用固化方法 （1 1

31、）水泥固化）水泥固化 （2 2）瀝青固化）瀝青固化 （3 3）塑料固化）塑料固化（4 4）玻璃固化）玻璃固化（1 1）水泥固化）水泥固化 原理原理v基于水泥的水合和水硬膠凝作用?；谒嗟乃虾退材z凝作用。 適用適用v中、低放廢水濃縮物的固化。中、低放廢水濃縮物的固化。 配方配方v實(shí)驗(yàn)確定。實(shí)驗(yàn)確定。v影響水泥固化配方的主要因素影響水泥固化配方的主要因素: :廢物種類、廢物種類、pHpH、水泥類型、添加劑、水泥類型、添加劑、廢物比、水灰比廢物比、水灰比( (水與水泥重量比水與水泥重量比) )、鹽灰比鹽灰比( (廢物干鹽分與水泥重量比廢物干鹽分與水泥重量比) )、固化體要求。固化體要求。 （1

32、 1）水泥固化）水泥固化 v工藝、設(shè)備簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用少；工藝、設(shè)備簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用少；v可連續(xù)操作；可連續(xù)操作；v可直接在貯存容器中固化。可直接在貯存容器中固化。v增容大（增容大（所得到的固化物體積約為摻所得到的固化物體積約為摻 入廢物體積的入廢物體積的1.671.67倍倍）；）；v放射性核素的浸出率較高。放射性核素的浸出率較高。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)桶內(nèi)混合桶內(nèi)混合 在線混合在線混合 其他方法其他方法 水泥固化基本方法水泥固化基本方法 桶內(nèi)混合桶內(nèi)混合 圖圖5-5 5-5 桶內(nèi)混合的廢物水泥固化系統(tǒng)桶內(nèi)混合的廢物水泥固化系統(tǒng)在線混合在線混合 圖圖5-6 5-6 在線混合的廢物水泥固化系統(tǒng)在線混合的

33、廢物水泥固化系統(tǒng)其他方法其他方法 v水力壓裂地下水泥固化法水力壓裂地下水泥固化法利用石油開(kāi)采技術(shù)，把中放廢液、水利用石油開(kāi)采技術(shù)，把中放廢液、水泥和添加劑混合灰漿，以高壓（注射泥和添加劑混合灰漿，以高壓（注射壓力約壓力約151530MPa30MPa）注入）注入200200400m400m深深的不滲透的頁(yè)巖層裂縫中，凝結(jié)固化。的不滲透的頁(yè)巖層裂縫中，凝結(jié)固化。v大體積澆注水泥固化大體積澆注水泥固化法法低、中放廢物處置場(chǎng)就地進(jìn)行水泥固低、中放廢物處置場(chǎng)就地進(jìn)行水泥固化的方法，適用于處置場(chǎng)附近廢物量化的方法，適用于處置場(chǎng)附近廢物量大的核設(shè)施。大的核設(shè)施。v移動(dòng)式水泥固化移動(dòng)式水泥固化法法適于核設(shè)施分

34、散，廢物點(diǎn)多、量小的適于核設(shè)施分散，廢物點(diǎn)多、量小的地區(qū)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。國(guó)外普遍使用，我地區(qū)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。國(guó)外普遍使用，我國(guó)依靠進(jìn)口。國(guó)依靠進(jìn)口。 水泥固化技術(shù)指標(biāo)水泥固化技術(shù)指標(biāo) v浸出率浸出率水泥固化產(chǎn)品浸出率較高，按其幾何水泥固化產(chǎn)品浸出率較高，按其幾何表面計(jì)算可高達(dá)表面計(jì)算可高達(dá)1010-2-2g gcmcm2 2dd。 v廢物包容量廢物包容量鹽灰比大，包容廢物量大，但產(chǎn)品機(jī)鹽灰比大，包容廢物量大，但產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度降低。鹽灰比一般為械強(qiáng)度降低。鹽灰比一般為0.150.150.30.3，最高可達(dá)最高可達(dá)0.50.5。 v機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定7MPa7MPa。機(jī)械強(qiáng)度低的。機(jī)械

35、強(qiáng)度低的產(chǎn)品易崩裂，表面積增大，導(dǎo)致環(huán)境產(chǎn)品易崩裂，表面積增大，導(dǎo)致環(huán)境污染。污染。 v水灰比水灰比水灰比大，凝固時(shí)間加長(zhǎng)，機(jī)械強(qiáng)度水灰比大，凝固時(shí)間加長(zhǎng)，機(jī)械強(qiáng)度低，可能殘留水分未被完全凝固。低，可能殘留水分未被完全凝固。 （2 2）瀝青固化）瀝青固化 原理原理v放射性廢液與瀝青皂化反應(yīng)放射性廢液與瀝青皂化反應(yīng)。 適用適用v低、中放射性蒸發(fā)殘液、化學(xué)沉低、中放射性蒸發(fā)殘液、化學(xué)沉 淀物、焚燒爐灰分等淀物、焚燒爐灰分等 v瀝青固化物滲透性和水溶解度很低；瀝青固化物滲透性和水溶解度很低； v與絕大多數(shù)環(huán)境條件兼容；與絕大多數(shù)環(huán)境條件兼容； v核素浸出率低，減容大，經(jīng)濟(jì)。核素浸出率低，減容大，經(jīng)濟(jì)

36、。v瀝青中不能添加強(qiáng)氧化劑；瀝青中不能添加強(qiáng)氧化劑；v固化溫度不能過(guò)高（固化溫度不能過(guò)高（180180230230），）， 否則固化體可能燃燒。否則固化體可能燃燒。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)（2 2）瀝青固化）瀝青固化 高溫熔化高溫熔化蒸發(fā)法蒸發(fā)法 機(jī)械機(jī)械乳化法乳化法 化學(xué)化學(xué)乳化法乳化法 瀝青固化基本方法瀝青固化基本方法 高溫熔化蒸發(fā)法高溫熔化蒸發(fā)法 圖圖5-7 5-7 刮板薄膜蒸發(fā)器瀝青固化流程示意圖刮板薄膜蒸發(fā)器瀝青固化流程示意圖 機(jī)械乳化法機(jī)械乳化法 圖圖5-8 5-8 雙螺桿擠壓機(jī)的暫時(shí)乳化法瀝青固化流程雙螺桿擠壓機(jī)的暫時(shí)乳化法瀝青固化流程 化學(xué)乳化法化學(xué)乳化法 v常溫下放射性廢物與乳化瀝青

37、混合加熱，使常溫下放射性廢物與乳化瀝青混合加熱，使水分和易揮發(fā)有機(jī)組分蒸發(fā)，脫水干燥后的混水分和易揮發(fā)有機(jī)組分蒸發(fā)，脫水干燥后的混合物排入廢物容器，冷卻硬化成瀝青固化體。合物排入廢物容器，冷卻硬化成瀝青固化體。v優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：乳化瀝青在常溫下能順利流動(dòng)，低乳化瀝青在常溫下能順利流動(dòng)，低溫蒸發(fā)使瀝青降解達(dá)到最低限度，相當(dāng)?shù)偷臏卣舭l(fā)使瀝青降解達(dá)到最低限度，相當(dāng)?shù)偷臄嚢杷俣燃纯蛇_(dá)到充分混合。攪拌速度即可達(dá)到充分混合。v缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不適于處理含硝酸鹽和亞硝酸鹽的不適于處理含硝酸鹽和亞硝酸鹽的廢物。廢物。瀝青固化技術(shù)指標(biāo)瀝青固化技術(shù)指標(biāo) v浸出率浸出率l直餾瀝青固化產(chǎn)品浸出率低；直餾瀝青固化產(chǎn)品浸出率低；

38、l混合均勻、孔隙度小的產(chǎn)品浸出率混合均勻、孔隙度小的產(chǎn)品浸出率較低；較低；l堿性固化的浸出率較低。堿性固化的浸出率較低。 v輻照穩(wěn)定性輻照穩(wěn)定性l輻照影響隨瀝青類型、所摻入廢物輻照影響隨瀝青類型、所摻入廢物的性質(zhì)和數(shù)量、以及累積吸收劑量和的性質(zhì)和數(shù)量、以及累積吸收劑量和劑量率而變化。劑量率而變化。 v減容比減容比l瀝青固化廢物體積一般減小。瀝青固化廢物體積一般減小。l提高產(chǎn)品含鹽量，減容比增大，但提高產(chǎn)品含鹽量，減容比增大，但易使瀝青硬化，黏度增加。易使瀝青硬化，黏度增加。（3 3）塑料固化）塑料固化 v放射性廢物濃縮物（如樹(shù)脂、泥漿、蒸放射性廢物濃縮物（如樹(shù)脂、泥漿、蒸殘液、焚燒灰等）摻入有

39、機(jī)聚合物而固化殘液、焚燒灰等）摻入有機(jī)聚合物而固化的方法。的方法。 v用于廢物處理的聚合物有脲甲醛、聚乙用于廢物處理的聚合物有脲甲醛、聚乙烯、苯乙烯烯、苯乙烯- -二乙烯苯共聚物二乙烯苯共聚物( (用于蒸殘液用于蒸殘液) )，環(huán)氧樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂( (用于廢離子交換樹(shù)脂用于廢離子交換樹(shù)脂) )，聚酯，聚酯，聚氯乙烯，聚氨基甲酸乙酯等。聚氯乙烯，聚氨基甲酸乙酯等。 v水與放射性組分可一同摻入聚合物；水與放射性組分可一同摻入聚合物；v對(duì)可溶性鹽有很高的摻和效率；對(duì)可溶性鹽有很高的摻和效率；v固化體浸出率低；固化體浸出率低；v固化體體積小，密度小，不可燃。固化體體積小，密度小，不可燃。v某些有機(jī)聚合物能

40、被生物降解；某些有機(jī)聚合物能被生物降解；v固化物老化破碎可能造成二次污染；固化物老化破碎可能造成二次污染；v固化材料價(jià)格貴。固化材料價(jià)格貴。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)（3 3）塑料固化）塑料固化 （4 4）玻璃固化）玻璃固化 v以玻璃原料為固化劑與以玻璃原料為固化劑與高放廢物高放廢物混合，混合，高溫高溫(900(9001200)1200)蒸發(fā)、煅燒、熔融、燒蒸發(fā)、煅燒、熔融、燒結(jié)，裝桶后經(jīng)退火處理成玻璃固化體。結(jié)，裝桶后經(jīng)退火處理成玻璃固化體。 原理原理v類似的高放固化工藝類似的高放固化工藝v陶瓷固化陶瓷固化: : 添加黏土頁(yè)巖添加黏土頁(yè)巖v人工合成巖固化人工合成巖固化: :添加鋯、鈦、鋇、鋁添加鋯、

41、鈦、鋇、鋁氧化物。氧化物。v放射性浸出率很低。放射性浸出率很低。v高放廢液玻璃固化溫度高；高放廢液玻璃固化溫度高；v放射性核素?fù)]發(fā)量大放射性核素?fù)]發(fā)量大v設(shè)備腐蝕極為嚴(yán)重設(shè)備腐蝕極為嚴(yán)重v技術(shù)難度大，處理成本高。技術(shù)難度大，處理成本高。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)（4 4）玻璃固化）玻璃固化 間歇式進(jìn)料法間歇式進(jìn)料法 連續(xù)式進(jìn)料法連續(xù)式進(jìn)料法 玻璃固化基本方法玻璃固化基本方法 間歇式進(jìn)料法間歇式進(jìn)料法 v高放廢液和玻璃原料一起加入罐內(nèi)，高放廢液和玻璃原料一起加入罐內(nèi)，蒸發(fā)、煅燒、熔融成玻璃，澆注入貯存蒸發(fā)、煅燒、熔融成玻璃，澆注入貯存容器中，固化罐繼續(xù)循環(huán)使用；容器中，固化罐繼續(xù)循環(huán)使用；v熔融玻璃在固化

42、罐內(nèi)凝固后運(yùn)去貯存熔融玻璃在固化罐內(nèi)凝固后運(yùn)去貯存庫(kù)貯存，是棄罐方式。庫(kù)貯存，是棄罐方式。罐罐式式玻玻璃璃固固化化法法 連續(xù)式進(jìn)料法連續(xù)式進(jìn)料法 v高放廢液與硼酸鹽微珠混合后連續(xù)加入高放廢液與硼酸鹽微珠混合后連續(xù)加入陶瓷（或金屬）電熔爐，高溫蒸發(fā)脫水、陶瓷（或金屬）電熔爐，高溫蒸發(fā)脫水、煅燒、在煅燒、在1100110011501150熔制溫度下保溫熔制溫度下保溫?cái)?shù)小時(shí)，經(jīng)退火處理得高放廢物玻璃固數(shù)小時(shí)，經(jīng)退火處理得高放廢物玻璃固化體?；w。v另一種是將蒸發(fā)、煅燒過(guò)程與熔融過(guò)另一種是將蒸發(fā)、煅燒過(guò)程與熔融過(guò)程分別在煅燒爐和熔融爐內(nèi)完成。程分別在煅燒爐和熔融爐內(nèi)完成。 連續(xù)式進(jìn)料法連續(xù)式進(jìn)料法 圖

43、圖5-9 5-9 硼酸鹽玻璃固化流程硼酸鹽玻璃固化流程 減容技術(shù)減容技術(shù) v目的：目的：減少體積，降低廢物包裝、貯減少體積，降低廢物包裝、貯存、運(yùn)輸和處置的費(fèi)用。存、運(yùn)輸和處置的費(fèi)用。 1 1. .壓縮壓縮 2.2.焚燒焚燒 原理原理v依靠機(jī)械力作用，使廢物密實(shí)化，減少依靠機(jī)械力作用，使廢物密實(shí)化，減少體積。體積。 1.1.壓縮壓縮 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)v操作簡(jiǎn)單，設(shè)備投資和運(yùn)行成本低；操作簡(jiǎn)單，設(shè)備投資和運(yùn)行成本低；v在核電廠應(yīng)用相當(dāng)普遍。在核電廠應(yīng)用相當(dāng)普遍。缺點(diǎn)缺點(diǎn)v減容倍數(shù)比較低減容倍數(shù)比較低(2(210) 10) 。常規(guī)壓縮常規(guī)壓縮 超級(jí)壓縮超級(jí)壓縮 壓縮基本方法壓縮基本方法 常規(guī)壓縮常規(guī)壓縮

44、v將裝滿可壓縮固體廢物的標(biāo)準(zhǔn)金屬圓桶將裝滿可壓縮固體廢物的標(biāo)準(zhǔn)金屬圓桶（一般為（一般為220L220L）放置在擠壓機(jī)平臺(tái)上，由液）放置在擠壓機(jī)平臺(tái)上，由液壓將擠壓機(jī)圓盤壓進(jìn)金屬桶，重復(fù)多次直到壓將擠壓機(jī)圓盤壓進(jìn)金屬桶，重復(fù)多次直到金屬桶裝滿為止。金屬桶裝滿為止。v液壓擠壓機(jī)的工作壓力在液壓擠壓機(jī)的工作壓力在1 1100MPa100MPa之間。之間。v體積減縮因子約為體積減縮因子約為5 5。v每個(gè)金屬桶約可裝每個(gè)金屬桶約可裝100kg100kg的固體廢物。的固體廢物。 超級(jí)壓縮超級(jí)壓縮 v金屬、混凝土、橡膠制品和玻璃等重的廢物金屬、混凝土、橡膠制品和玻璃等重的廢物用超級(jí)壓縮機(jī)可壓至密度約用超級(jí)壓

45、縮機(jī)可壓至密度約2500kg/m2500kg/m3 3。v超級(jí)壓縮機(jī)的高端壓力大于超級(jí)壓縮機(jī)的高端壓力大于100MPa100MPa。 表表5-9 5-9 超級(jí)壓縮的減容情況超級(jí)壓縮的減容情況 原理原理v將可燃性廢物氧化處理成灰燼將可燃性廢物氧化處理成灰燼( (或殘?jiān)驓堅(jiān)? )。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)v減容比大減容比大(10(10100100倍倍););v可使廢物向無(wú)機(jī)化轉(zhuǎn)變，免除熱分解、可使廢物向無(wú)機(jī)化轉(zhuǎn)變，免除熱分解、腐爛、發(fā)酵和著火等危險(xiǎn)腐爛、發(fā)酵和著火等危險(xiǎn); ;v可回收钚、鈾等有用物質(zhì)?？苫厥疹?、鈾等有用物質(zhì)。 2.2.焚燒焚燒 干法焚燒干法焚燒 濕法焚燒濕法焚燒 焚燒基本方法焚燒基本方法 v對(duì)放

46、射性廢物焚燒，要求：對(duì)放射性廢物焚燒，要求：v采用專門設(shè)計(jì)的焚燒爐；采用專門設(shè)計(jì)的焚燒爐；v爐內(nèi)維持一定負(fù)壓；爐內(nèi)維持一定負(fù)壓；v配置完善的排氣凈化系統(tǒng)；配置完善的排氣凈化系統(tǒng)；v焚燒灰渣應(yīng)進(jìn)行固化處理或直接裝入焚燒灰渣應(yīng)進(jìn)行固化處理或直接裝入高度整體性容器中進(jìn)行處置。高度整體性容器中進(jìn)行處置。圖圖5-10 5-10 典型的焚燒爐及其廢氣凈化系統(tǒng)示意圖典型的焚燒爐及其廢氣凈化系統(tǒng)示意圖二、放射性廢液處理技術(shù) 放射性廢液放射性廢液處理技術(shù)處理技術(shù) 低、中放廢液低、中放廢液 高放廢液高放廢液 絮凝沉淀、蒸發(fā)、離子交換（或絮凝沉淀、蒸發(fā)、離子交換（或吸附）和膜技術(shù)吸附）和膜技術(shù)( (如電滲析、反滲如

47、電滲析、反滲透、超濾膜透、超濾膜) ) 蒸發(fā)濃縮后貯存在雙壁不銹鋼貯槽中。蒸發(fā)濃縮后貯存在雙壁不銹鋼貯槽中。 圖圖 5-11 典型放射性廢水處理工藝流程典型放射性廢水處理工藝流程絮凝沉淀絮凝沉淀 蒸發(fā)蒸發(fā) 膜分離和過(guò)濾膜分離和過(guò)濾 離子交換和吸附離子交換和吸附 二、放射性廢液處理技術(shù) 絮凝沉淀絮凝沉淀 v簡(jiǎn)便，成本低廉；簡(jiǎn)便，成本低廉；v可同時(shí)去除懸浮物、膠體、常量鹽，有可同時(shí)去除懸浮物、膠體、常量鹽，有機(jī)物和微生物等；機(jī)物和微生物等；v與其他方法聯(lián)用作為預(yù)處理方法。與其他方法聯(lián)用作為預(yù)處理方法。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)v放射性去除效率較低（放射性去除效率較低（50507070）；）；v去污因數(shù)最多只有去污因

48、數(shù)最多只有1010左右左右; ;v產(chǎn)生含大量放射性的污泥。產(chǎn)生含大量放射性的污泥。缺點(diǎn)缺點(diǎn)v凈化效率較高，一般凈化效率較高，一般去污系數(shù)去污系數(shù)( (DFDF) )可可達(dá)到達(dá)到10105 5; ;v可回收有用的化學(xué)物質(zhì)（如硝酸等）?？苫厥沼杏玫幕瘜W(xué)物質(zhì)（如硝酸等）。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)v不適合處理含易起泡物質(zhì)和易揮發(fā)核素不適合處理含易起泡物質(zhì)和易揮發(fā)核素 （如（如RuRu，I)I)的廢水；的廢水；v蒸發(fā)耗能大；蒸發(fā)耗能大；v處理費(fèi)用較高。處理費(fèi)用較高。缺點(diǎn)缺點(diǎn)蒸發(fā)蒸發(fā) =廢液中的放射性濃度總?cè)ノ巯禂?shù)DF蒸汽冷凝液中的放射性濃度蒸發(fā)蒸發(fā) 圖圖5-12 美國(guó)漢福特廠蒸發(fā)處理放射性廢水系統(tǒng)美國(guó)漢福特廠蒸發(fā)處理放

49、射性廢水系統(tǒng)v過(guò)程簡(jiǎn)單、無(wú)相變、分離系數(shù)較大；過(guò)程簡(jiǎn)單、無(wú)相變、分離系數(shù)較大；v節(jié)能高效；節(jié)能高效；v可在常溫下連續(xù)操作?？稍诔叵逻B續(xù)操作。 特點(diǎn)特點(diǎn)膜分離和過(guò)濾膜分離和過(guò)濾 1.1.膜分離技術(shù)膜分離技術(shù) 分類分類 反滲透反滲透 微濾和超濾微濾和超濾 有效去除含高鹽分廢液中的放射性核素有效去除含高鹽分廢液中的放射性核素 去除廢液中不溶物或膠體微粒上的放去除廢液中不溶物或膠體微粒上的放射性組分。射性組分。 1.1.膜分離技術(shù)膜分離技術(shù) 電滲析電滲析 適于廢水中放射性離子去除，不適于適于廢水中放射性離子去除，不適于膠體粒子去除。膠體粒子去除。 圖圖5-13 5-13 反滲透裝置流程反滲透裝置流程

50、410MPa 能量回收水輪機(jī)能量回收水輪機(jī)鹽水槽鹽水槽淡化水槽淡化水槽pH調(diào)整裝置調(diào)整裝置過(guò)濾裝置過(guò)濾裝置過(guò)濾泵過(guò)濾泵反滲透器反滲透器高壓泵高壓泵酸注入器酸注入器氯滅菌裝置氯滅菌裝置原液原液脫氧器脫氧器 1.1.膜分離技術(shù)膜分離技術(shù) 圖圖5-14 典型過(guò)濾器的組成典型過(guò)濾器的組成 2 2. .過(guò)濾技術(shù)過(guò)濾技術(shù) 離子交換和吸附離子交換和吸附 表表5-11 離子交換樹(shù)脂去除單一放射性核素的效果離子交換樹(shù)脂去除單一放射性核素的效果 離子交換和吸附離子交換和吸附 圖圖5-15 典型的離子交換流程典型的離子交換流程三、放射性廢氣處理技術(shù) 放射性粉塵的處理放射性粉塵的處理 放射性氣溶膠的處理放射性氣溶膠的

51、處理 放射性氣體的處理放射性氣體的處理 碘同位素的處理碘同位素的處理 廢氣的排放廢氣的排放 除塵除塵設(shè)備設(shè)備 機(jī)械式除塵器機(jī)械式除塵器 過(guò)濾式除塵器過(guò)濾式除塵器 l去除粒徑大于去除粒徑大于60m60m的粉塵顆粒。的粉塵顆粒。 l去除粉塵粒徑小于去除粉塵粒徑小于10m10m；l凈化氣粉塵濃度為凈化氣粉塵濃度為1 12 mg/m2 mg/m3 3。濕式除塵器濕式除塵器 l去除粒徑去除粒徑101060m60m的粉塵顆粒；的粉塵顆粒；l凈化氣粉塵濃度凈化氣粉塵濃度 100mg/m100mg/m3 3。放射性粉塵的處理放射性粉塵的處理 電除塵器電除塵器 l微米粒徑顆粒物的去除率可達(dá)微米粒徑顆粒物的去除率

52、可達(dá)9999以上。以上。 放射性氣溶膠的處理放射性氣溶膠的處理 v廣泛用于核設(shè)施內(nèi)的干式過(guò)濾器；廣泛用于核設(shè)施內(nèi)的干式過(guò)濾器；v有效捕集粒徑有效捕集粒徑0.3m0.3m放射性氣溶膠粒子；放射性氣溶膠粒子；v去除效率去除效率99.9799.97；v一次使用失效后即行廢棄；一次使用失效后即行廢棄；v在在HEPAHEPA過(guò)濾器之前要安裝預(yù)過(guò)濾器，以除過(guò)濾器之前要安裝預(yù)過(guò)濾器，以除去廢氣中的大顆粒固體。去廢氣中的大顆粒固體。 放射性氣體的處理放射性氣體的處理 吸附法吸附法 活性炭滯留床活性炭滯留床 低溫分餾裝置低溫分餾裝置 l對(duì)對(duì)8585KrKr、133133XeXe有良好吸附選擇性有良好吸附選擇性

53、l對(duì)對(duì)8585KrKr的回收率大于的回收率大于9999。 液體吸收裝置液體吸收裝置 l使用致冷劑吸收溶解度較高的惰使用致冷劑吸收溶解度較高的惰性氣體。性氣體。 貯存衰變貯存衰變 l對(duì)短壽命放射性核素有效、經(jīng)濟(jì)對(duì)短壽命放射性核素有效、經(jīng)濟(jì)去除。去除。 碘同位素的處理碘同位素的處理 v碘同位素（碘同位素（131131I I、129129I I）是放射性廢氣中）是放射性廢氣中 主要的揮發(fā)性放射性核素；主要的揮發(fā)性放射性核素；v活性炭既能吸附元素碘活性炭既能吸附元素碘(I(I2 2) )，又能吸附，又能吸附 有機(jī)碘有機(jī)碘( (如如CHCH3 3I)I)；v從濕空氣中去除有機(jī)碘，活性炭須用碘從濕空氣中去

54、除有機(jī)碘，活性炭須用碘 化鉀或三乙烯二胺化鉀或三乙烯二胺(TEDA) (TEDA) 浸漬處理。浸漬處理。v放射性廢氣凈化達(dá)標(biāo)后，一般通過(guò)高放射性廢氣凈化達(dá)標(biāo)后，一般通過(guò)高煙囪煙囪(60(60150m) 150m) 稀釋擴(kuò)散排放；稀釋擴(kuò)散排放；v選擇有利的氣象條件排放；選擇有利的氣象條件排放；v排放口要設(shè)置連續(xù)監(jiān)測(cè)器。排放口要設(shè)置連續(xù)監(jiān)測(cè)器。廢氣的排放廢氣的排放 表表5-12 核工業(yè)中常用的廢氣凈化設(shè)備的核工業(yè)中常用的廢氣凈化設(shè)備的DF圖圖5-16 典型的放射性廢氣處理流程圖典型的放射性廢氣處理流程圖 一、概述 二、化學(xué)去污技術(shù) 三、機(jī)械去污技術(shù) 四、其他去污新技術(shù) 第五節(jié)第五節(jié) 放射性污染去污

55、技術(shù)放射性污染去污技術(shù) 一、概述 放射性污染放射性污染放射性物質(zhì)沉積在材料、結(jié)構(gòu)物或設(shè)備表面。放射性物質(zhì)沉積在材料、結(jié)構(gòu)物或設(shè)備表面。 種類種類 機(jī)械沾污機(jī)械沾污 物理吸附物理吸附 化學(xué)吸附化學(xué)吸附 一、概述 去污的定義去污的定義 去污的目的去污的目的 核設(shè)施去污技術(shù)的選擇原則核設(shè)施去污技術(shù)的選擇原則 去污的定義去污的定義 放射性去污放射性去污 用化學(xué)或物理方法除去沉積在核設(shè)施結(jié)構(gòu)、材用化學(xué)或物理方法除去沉積在核設(shè)施結(jié)構(gòu)、材料或設(shè)備內(nèi)外表面上的放射性物質(zhì)。料或設(shè)備內(nèi)外表面上的放射性物質(zhì)。評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo) 去污系數(shù)去污系數(shù)DFDF 0iADFA（5-155-15） 去污率去污率DEDE （5-1

56、65-16） 0100%iiAADEAA A0 0、A Ai i分別分別為去污前為去污前和和i i次去污次去污后放射性后放射性核素的活核素的活度度,Bq ,Bq 去污的目的去污的目的 核設(shè)施去污技術(shù)的選擇原則核設(shè)施去污技術(shù)的選擇原則 效益方面效益方面 技術(shù)方面技術(shù)方面 輻射安全輻射安全 去污效率去污效率 經(jīng)濟(jì)效益經(jīng)濟(jì)效益 廢物最少化廢物最少化 化學(xué)去污化學(xué)去污 人工和機(jī)械去污人工和機(jī)械去污 電拋光去污電拋光去污 超聲去污超聲去污 二、化學(xué)去污技術(shù) 化學(xué)去污化學(xué)去污 用化學(xué)方法去除沉積在部件內(nèi)外表面上的放射用化學(xué)方法去除沉積在部件內(nèi)外表面上的放射性物質(zhì)。性物質(zhì)。適用范圍適用范圍 l無(wú)損傷管道系統(tǒng)

57、的遠(yuǎn)距離去污無(wú)損傷管道系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離去污；l大面積區(qū)域大面積區(qū)域( (如地面和墻壁如地面和墻壁) )的有效去污；的有效去污；l人難以接近的表面去污。人難以接近的表面去污。 二、化學(xué)去污技術(shù) 化學(xué)去污的優(yōu)缺點(diǎn)化學(xué)去污的優(yōu)缺點(diǎn) 化學(xué)去污常用試劑化學(xué)去污常用試劑 化學(xué)去污常用工藝化學(xué)去污常用工藝 化學(xué)去污的優(yōu)缺點(diǎn)化學(xué)去污的優(yōu)缺點(diǎn)l試劑易得試劑易得l去污快，效率高去污快，效率高l操作簡(jiǎn)單、可遠(yuǎn)程遙控操作簡(jiǎn)單、可遠(yuǎn)程遙控l產(chǎn)生放射性廢氣較少產(chǎn)生放射性廢氣較少l清洗液可處理回收清洗液可處理回收 l粗糙多孔表面去污率低粗糙多孔表面去污率低l清洗廢液體積大組分復(fù)雜清洗廢液體積大組分復(fù)雜l腐蝕和安全問(wèn)題腐蝕和安全問(wèn)題l需試劑貯存和收集設(shè)施需試劑貯存和收集設(shè)施l去污成本較高去污成本較高優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn) 缺缺 點(diǎn)點(diǎn) 化學(xué)去污常用試劑化學(xué)去污常用試劑 分類分類