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文檔簡介
放射性固體廢物及其安全處置技術(shù)dy2013年11月22日核武器核爆炸核電站目錄1.放射性基礎(chǔ)知識2.放射性固體廢物基礎(chǔ)知識3.放射性固體廢物安全處置技術(shù)4.國內(nèi)外相關(guān)法律法規(guī)及發(fā)展情況放射性基礎(chǔ)知識基本概念衰變類型放射性衰變基本規(guī)律放射性活度(放射性強(qiáng)度)放射性
所謂的放射性是指原子核自發(fā)地放射出射線的現(xiàn)象。這些原子核處于不穩(wěn)定狀態(tài),在其發(fā)生核轉(zhuǎn)變的過程中,自發(fā)地放出由粒子或光子組成的射線,并輻射出原子核里的過剩能量,同時(shí)本身轉(zhuǎn)變成另一種核素或成為原來核素的較低能態(tài),常見的射線有α、β、γ射線。其所放出的粒子或光子,會對周圍介質(zhì)或機(jī)體產(chǎn)生電離作用,造成放射性污染或危害。有時(shí)放射性也稱為電離輻射。
放射性核素
放射性核素:
能自發(fā)地放射出射線的核素,稱為放射性核素(以前常稱為放射性同位素),也叫不穩(wěn)定核素。目前已發(fā)現(xiàn)的放射性核素近2500種。Z>83分類:分為天然的和人工的2種,其中天然的有60多種,絕大多數(shù)為人工放射性核素。原子結(jié)構(gòu)原子核中子質(zhì)子電子(電子云)++++++++++++從母核中射出的4He原子核粒子得到大部分衰變能238U4He+234Th放射性母核!!
放射性核素的原子核放射出α粒子而變?yōu)榱硪环N核素的原子核的過程稱為α衰變。α射線:是由α粒子(即氦原子核)組成的粒子流衰變+++++++++發(fā)生生原原因因———母核核中中子子或或質(zhì)質(zhì)子子過過多多質(zhì)子子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變成成中中子子,,并并且且?guī)ё咦咭灰粋€(gè)個(gè)單單位位的的正正電電荷荷中子子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變成成質(zhì)質(zhì)子子,,并并且且?guī)ё咦咭灰粋€(gè)個(gè)單單位位的的負(fù)負(fù)電電荷荷+中微子-反中微子衰變變-中微微子子原子子軌軌道道電電子子被被俘俘獲獲β射線線::是高高速速運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的電子子流流放射射性性核核素素的的原原子子核核放放射射出出β粒子子而變變?yōu)闉榱砹硪灰环N種核核素素的的原原子子核核的的過過程程稱稱為為β衰變變。。β衰變變可可以以看看成成是是母母核核中中有有一一個(gè)個(gè)中子子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變?yōu)闉橘|(zhì)質(zhì)子子的結(jié)結(jié)果果。。γ衰變變+++++++++-中微子光子處于于激發(fā)發(fā)態(tài)態(tài)的的原原子子核核(高能能態(tài)態(tài))向向基態(tài)態(tài)(低低能態(tài)態(tài))躍遷遷時(shí)時(shí),,其其能能量量以以光子子的方方式式釋釋放放出出來來,,發(fā)發(fā)射射出出射線線,,它它是是一一種種高高能能量量的的電電磁磁波波,,波波長長較較短短。。核素素的的γ衰變變往往往往是是與與α衰變變、、β衰變變一一起起發(fā)發(fā)生生的的。。γ射線線::是波波長長很很短短的的電電磁磁波波((光光子子)),,速速度度與與光光速速相相同同,,不不帶帶電電放射射性性衰衰變變基基本本規(guī)規(guī)律律指數(shù)數(shù)衰衰減減規(guī)規(guī)律律N=N0e-tN0:(t=0)時(shí)時(shí)放放射射性性原原子子核的的數(shù)數(shù)目目N:經(jīng)過過t時(shí)間間后后未未發(fā)發(fā)生生衰衰變變的的放放射射性性原原子子核核數(shù)數(shù)目目:放射射性性原子子核核衰衰變變常常數(shù)數(shù)大小小只只與與原原子子核核本本身身性性質(zhì)質(zhì)有關(guān),與外界界條件無關(guān);數(shù)值越大衰變變越快N=N0e-t放射性活度((放射性強(qiáng)度度)定義:在給定時(shí)刻,,處于特定能能態(tài)的一定量量放射性核素素在dt時(shí)間內(nèi)發(fā)生自自發(fā)躍遷數(shù)的的期望值dN除以dt。即:一定量的放射射性核素,在在單位時(shí)間內(nèi)內(nèi)發(fā)生衰變的的次數(shù)。表達(dá)式:A=dN/dt物理意義:表表示放射性物物質(zhì)的放射性的強(qiáng)弱弱單位:國際單單位:貝克Bq非法定計(jì)量單單位:居里Ci1Ci=3.7×1010Bq放射性固體廢廢物基礎(chǔ)知識識放射性固體廢物基本概念放射性固體廢廢物的分類放射性固體廢廢物的主要特性國內(nèi)外放射性性廢物產(chǎn)生現(xiàn)狀放射性固體廢物放射性固體廢廢物,又稱核固體廢物,是指任何含有放射性核核素或被其污污染的固體物質(zhì),,其中放射性性核素的濃度度或活度水平平超過主管部門確定定的豁免值,,而且這些物物質(zhì)在可預(yù)見見的將來無可可利用(不包包括未處理的的乏燃料)。。放射性廢物以以其具有較高高放射性、放放射毒性區(qū)別別于其他非放放射性有害物物質(zhì)。度量核核廢物放射性活度的單位為Bq(貝可;1Bq=1次衰變/s)。放射性固體廢廢物的分類(IAEA分類)廢物級別典型特性處置方案選擇免管廢物對公眾成員年劑量低于0.01mSv無需放射學(xué)限制低中放廢物短壽命低中放廢物限制長壽命核素的比活度(長壽命放射性核素的單個(gè)貨包中不超過4000Bq/g,平均每個(gè)貨包不超過400Bq/g)近地表處理或地質(zhì)處理長壽命低中放廢物長壽命放射性核素比活度高于短壽命低中放廢物的限值地質(zhì)處理高放廢物(HLW)釋熱率高于2KW/m3,且長壽命放射性核素比活度高于短壽命低中放廢物的限值地質(zhì)處理國際原子能機(jī)機(jī)構(gòu)固體廢物物分類標(biāo)準(zhǔn)短壽命低中放放廢物:半衰衰期小于30a長壽命低中放放廢物:半衰衰期大于30amSv:毫西弗,是是輻射劑量的的基本單位之之一放射性固體廢廢物的分類(我國)''α''廢物::被钚或其他超超鈾元素所沾沾污的各種不不同的材料;;非''α''廢物,其中按其所含含壽命最長的的放射性核素素的半衰期長長短分為四種種:含有半衰期期小于或等于60d的放射性核素素的廢物;含有半衰期期大于60d、、小于或等于于5a的放射性核素素的廢物;含有半衰期期大于5a、小小于或等于30a的放射性核素素的廢物;含有半衰期期大于30a的放射性核素素的廢物;建立在IAEA基礎(chǔ)上GB9133-1995放射性固體廢廢物的主要特性易燃性發(fā)熱性放射性放射毒性化學(xué)毒性放出有害氣體易爆性主要特性部分特性某種放射性物物質(zhì)進(jìn)入人(或動(dòng)物)體內(nèi)、放射性性對人(或動(dòng)動(dòng)物)體產(chǎn)生生約毒害特性性,稱為放射射毒性。放射性廢物(尤其高放廢物物)在生成后將持持續(xù)地放出大大量衰變熱。。在鈾系的α,β,γ輻射過程中,,三者釋放的的熱量分別占占總釋熱量的的89%、4.5%和6.5%。高放廢物和乏乏燃料中含有較多的的長壽命α輻射體,因而而可釋放出較多衰變熱;低、中放廢廢物僅含少量量長壽命α輻射體,其發(fā)發(fā)熱量也遠(yuǎn)少少于高放廢物物。放射性廢物的的來源前端核燃料循環(huán)后端核固體廢物來源1.放射性同位素素生產(chǎn)和應(yīng)用用非核燃料循環(huán)環(huán)2.醫(yī)療、科研、、教育、工業(yè)業(yè)和農(nóng)業(yè)等等部門應(yīng)用放放射性物質(zhì)3.核設(shè)施退役地質(zhì)勘探鈾礦開采鈾礦石加工鈾精制鈾氟化鈾同位素分離金屬生產(chǎn)原子武器制造燃料元件制造乏燃料后處理金屬钚生產(chǎn)反應(yīng)堆材料制造原子核反應(yīng)堆同位素應(yīng)用核電廠核動(dòng)力船核工業(yè)主要工工藝體系方框框示意圖前端后端國內(nèi)外放射性性廢物產(chǎn)生現(xiàn)現(xiàn)狀核電廠運(yùn)行是是當(dāng)今世界核核廢物最重要要來源之一。。2011年,全球核電電行業(yè)最大的的事件,毫無無疑問便是日本戲劇性的離開開核國家陣容容。2011年3月的地震和海海嘯摧毀了福福島第一核電電站,造成日日本北部大面面積放射性污污染,其后果果之一即是日日本的全球排排名急劇下跌跌。作為曾經(jīng)經(jīng)發(fā)電總量居居前列的國家家,日本在2012年5月關(guān)閉了最后后一座運(yùn)行中中的核反應(yīng)堆堆。盡管7月初有一座反反應(yīng)堆重新啟啟動(dòng),但日本本是否重新恢恢復(fù)災(zāi)難之前前的核發(fā)電容容量,仍將是是一個(gè)疑問。。美國在反應(yīng)堆數(shù)量量、裝機(jī)容量量和發(fā)電量方方面處于遙遙領(lǐng)先的地位,法國國同樣也在很很大程度上依依賴核電,其其核電的燃料料份額為77.7%,居世界之一一。其依次為為比利時(shí)(54.0%)、烏克蘭((47.2%)、匈牙利((43.3%)、斯洛文尼尼亞(41.7%)、瑞士(40.9%)等。中國擁擁有核電廠16座,核電裝機(jī)機(jī)容量11816MW(居第8位),但其燃燃料份額僅為為1.9%。一個(gè)年發(fā)電量量為6Gw的核發(fā)電體系系在運(yùn)行40a間產(chǎn)生的核廢廢物總量約為為19.4×104m3(不包括鈾尾礦礦、燃料元件件加工廢物等等)。我國預(yù)計(jì)到2020年后每年將從從反應(yīng)堆卸出出1000t乏燃料,其中中殘余的鈾和和钚回收后,,即為待處理理的高放射性性廢物放射性廢物的的治理“任任重而道遠(yuǎn)””。放射性固體廢廢物安全處置技術(shù)術(shù)預(yù)處理處理整備低、中放和極低放廢物的處置廢物處理高放廢物處置處理方法處置方法其他安全運(yùn)輸暫時(shí)貯存預(yù)處理目的:1.減小有待進(jìn)一一步加工處理理和處置的放放射性廢物的的量。2.調(diào)整需要處理理、整理和處處置的放射性性廢物的性質(zhì)質(zhì),使其更易易加工處理和和處置。收集分揀去污回取預(yù)處理收集所有的放射性性廢物必須分類收集。如果可能,,應(yīng)根據(jù)本底輻射水平平,在廢物產(chǎn)生生時(shí)檢測其放放射性含量。。否則,應(yīng)將將廢物放入合適的容器中送到中心檢檢測站進(jìn)行監(jiān)監(jiān)測。分揀1、把非放射性物質(zhì)質(zhì)或成分從放射射性廢物中分揀出來2、根據(jù)要求把把放射性廢物按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行恰恰當(dāng)分類。預(yù)處理去污定義:把放射性核素素從不希望其其存在的部位位全部或部分分除去。目的:1、降低放射性性水平;2、方便事故處處理;3、便于退役工工作;4、使再利用;;5、降低貯存、、運(yùn)輸、處置置的費(fèi)用和負(fù)負(fù)擔(dān)。方法:一般為機(jī)械-物理法、化化學(xué)法、電化化學(xué)法、熔煉煉法。利用擦、刷、、磨、刮、削削、刨、共振振等機(jī)械作用用除去表面的的銹斑、污垢垢或表面涂層層、氧化膜層層。用濃的或稀的的化學(xué)溶劑與與污染的部件件相接處,以以溶解帶有放放射性核素的的污染物、油油漆涂層或氧氧化涂層達(dá)到到去污的目的的。在含有電解液液的槽中,污污染物做陽極極,電解液做做陰極,通過過高密度電流流100-2000A/m2,不斷更新電電解液,可除除去金屬表面面污染物,使使其表面變得得光滑清潔。。冶金法,依靠靠熔融金屬物物進(jìn)行去污。。通過加入適適當(dāng)?shù)闹軇﹦?,使放射性性核素重新分分配。預(yù)處理回取由于歷史原因因,、初期入入庫的廢物體體都沒有進(jìn)行行規(guī)范的分類類包裝,入庫庫方式也都是是采用向地坑坑內(nèi)自由投放的方式,經(jīng)過過多年的貯存存包裝容器大大部分已經(jīng)腐腐蝕,老化腐腐爛,致使放放射性廢物散散落在坑內(nèi),,這些廢物如如不進(jìn)行處理理,將對環(huán)境境帶來多方面面的污染。回取能力建設(shè)設(shè)主要目的是是對貯存于廢物庫地坑內(nèi)內(nèi)的各種放射性性固體廢物進(jìn)進(jìn)行回取、分揀和和包裝處理。美國德國處理技術(shù)焚燒:焚燒是對可燃燃性廢物減容的常用處理技技術(shù),將可燃燃性(固體、液體))廢物置于高高溫焚燒爐內(nèi)內(nèi)焚燒,產(chǎn)生生的惰性熔渣渣或灰燼(具有比原來高高得多的比活活度)供進(jìn)一步固定定等。焚燒工藝:分揀、破碎、、進(jìn)料、焚燒燒、排灰、煙煙氣冷卻、煙煙氣凈化等過程。焚燒爐爐的爐爐型繁繁多,,其中中最重重要的的是過量空空氣焚焚燒爐爐和熱解焚焚燒爐爐。焚燒燒爐一一般具具有以以下結(jié)結(jié)構(gòu)系系統(tǒng)::焚燒系系統(tǒng)、、凈化化系統(tǒng)統(tǒng)、控控制系系統(tǒng)、、通風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)。典型的的焚燒燒爐及及其廢廢氣凈凈化系系統(tǒng)焚燒爐爐:燃燒室室——鋼體外外殼,,內(nèi)襯襯絕熱熱和耐耐火陶陶瓷材材料。。空氣加加熱器器——助燃?xì)鈿怏w::空氣氣和氧氧氣助燃器器——助燃燃燃料::丙烷烷、天天然氣氣、柴柴油焚燒爐爐需要要保持持一定定負(fù)壓壓焚燒爐爐設(shè)計(jì)計(jì)的基基本要要求:完全燃燃燒處理技技術(shù)焚燒:對于低比活活度的可燃燃廢物物來說說,焚焚燒是是最有效效的減容容方式式,并并且生生成的的灰燼燼易于于加工工成適適于處處置的的穩(wěn)定定形式式。焚燒廢廢物的的放射射性比比活度度必須須控制制在不不會引引起操操作人人員和和公眾眾的受受照水水平超超過國國家規(guī)規(guī)定的的允許許水平平。如如果焚焚燒含含有大大量放放射性性同位位素的的可燃燃廢物物,要要求完完善的的廢氣氣處理理系統(tǒng)統(tǒng),投投資和和運(yùn)行行的成成本都都比較較高。。焚燒:焚燒使使廢物物的有有機(jī)成成分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成成無機(jī)機(jī)產(chǎn)物物。焚焚燒過過程中中,焚焚燒系系統(tǒng)必必須提提供放放射性性核素素的密密封,,避免免氣體體和蒸蒸汽逸逸出。。處理能能力為為40kg/h的的焚焚燒爐爐,按按每天天運(yùn)行行8小小時(shí)計(jì)計(jì)算,,處理理50~100放放射射性廢廢物用用時(shí)不不到30天天。據(jù)據(jù)估計(jì)計(jì),一一個(gè)能能力為為40kg/h的焚焚燒爐爐需要要的總總成本本可能能超過過1000萬美美元。。處理技技術(shù)壓實(shí)依靠機(jī)機(jī)械力力作用用使廢廢物密密實(shí)化化,提提高廢廢物整整體密密度,,減少少廢物物體積積。主要優(yōu)優(yōu)點(diǎn)::費(fèi)用低低設(shè)備簡簡單二次廢廢物極極少壓縮效效果用用減容容比表表征。。減容比比=壓縮縮前廢廢物體體積/壓縮后后廢物物體積積放射性性廢物物壓縮縮處理理的減減容比比一般般為2~6,若采采用高高壓壓壓縮機(jī)機(jī),則則減容容比可可達(dá)100,甚至至將金金屬壓壓縮至至其近近似理理論密密度。。圓筒式式壓縮縮機(jī)工作示示意圖圖處理技技術(shù)一般采采用固化技技術(shù)固化的的定義義:在危險(xiǎn)險(xiǎn)廢物物中添添加固化劑劑,使其其轉(zhuǎn)變變?yōu)椴徊豢闪髁鲃?dòng)固固體或或形成成緊密密固體的過程程。放射性性蒸發(fā)發(fā)殘?jiān)?、泥泥漿和和廢樹樹脂等等濕固固體和和焚燒燒爐灰灰等干干固體體,都都是彌散性性物質(zhì)質(zhì),需要要固化化處理理。通常,,固化化的途途徑是是將放放射性性核素素通過化化學(xué)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變,引入入到某某種穩(wěn)穩(wěn)定固固體物物質(zhì)的的晶格格中去去,或或者通過物物理過過程把放射射性核核素直直接摻摻入到到惰性性基材材中。。固化的的目標(biāo)標(biāo)是使廢廢物轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成成適宜宜于最最終處處置的的穩(wěn)定定的廢廢物體體。理想的的廢物物固化化體要具有有阻止止所含含放射射性核核素釋釋放的的特性性,其其一般般要求求如下下:低浸出出率,,高導(dǎo)導(dǎo)熱率率,高高的耐耐輻射射性,,高化化學(xué)穩(wěn)穩(wěn)定性性和耐耐腐蝕蝕性,,高的的機(jī)械械強(qiáng)度度中、低低放廢廢物常常采用用水泥固固化、、瀝青青固化化及塑塑料固固化工藝進(jìn)進(jìn)行固固化,,高放放廢物物常采采用玻璃或或陶瓷瓷固化化工藝進(jìn)進(jìn)行固固化。。整備技技術(shù)整備技技術(shù)項(xiàng)目水泥固化瀝青固化塑料固化玻璃固化陶瓷固化干廢物包容量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))5~4030~6030~6010~3015~30浸出率(g/cm2·d)10-1~10-4
10-3~10-610-3~10-610-4~10-7
10-5~10-8
抗壓強(qiáng)(MPa)10~30塑性20~100(或塑性)脆性高耐輻照(Gy)~10-8~10-7~10-7~10-9~10-9操作和維修簡單中等中等復(fù)雜復(fù)雜投資
低中中高高適用性低、中放廢物低、中放廢物低、中放廢物高放、α廢物高放、α廢物應(yīng)用狀況工業(yè)規(guī)模工業(yè)規(guī)模工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用研究開發(fā)幾種主主要固固化方方法的的比較較水泥泥固化化:水泥固固化原原理::指將放放射性性廢物物與水水泥均均勻攪攪拌成成糊狀狀,凝凝結(jié)后后失去去流動(dòng)動(dòng)性,,逐漸漸硬化化成固固體,,進(jìn)行行貯存存或處處置。。水泥是是一種種無機(jī)機(jī)膠結(jié)結(jié)劑不適合合水泥固固化的的廢物物:放射性性水平平高,,含易易揮發(fā)發(fā)核素素,,金屬屬腐蝕蝕或輻輻射分分解產(chǎn)產(chǎn)生氣氣體等等優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn):抗壓強(qiáng)強(qiáng)度高高,自自屏蔽蔽能力力強(qiáng),,耐輻輻射和和耐熱熱性能能好,,工藝藝設(shè)備備簡單單,投投資少少。增容1.5~2倍,放射性性核素素的浸浸出率率較高高。水泥::普通硅硅酸鹽鹽水泥泥、礦渣渣硅酸酸鹽水水泥、、火山山灰質(zhì)質(zhì)硅酸酸鹽水水泥,,高鋁鋁水泥泥等,,可根根據(jù)廢廢物的的種類類、性性質(zhì)進(jìn)進(jìn)行選選擇。。添加劑::沸石(Cs)、硅灰灰(Sr)、粉煤煤灰(流流動(dòng)性))等水泥固化化樣品水泥固化試驗(yàn)現(xiàn)場瀝青固化化:瀝青固化化原理:以熔融瀝青青或乳化瀝青青為固化劑劑,與放放射性廢廢物在一一定的溫溫度、配配料比、、堿度和和攪拌作作用下均勻混合合,同時(shí)蒸發(fā)除去水分分,使廢物均均勻地包包容在瀝瀝青中,,最后裝桶、冷冷卻獲得穩(wěn)定的固固化體。廢物包容容量為40%~60%(質(zhì)量分分?jǐn)?shù))。軟化點(diǎn)::>60℃瀝青軟化化,發(fā)生生分離和和沉降含硝酸鹽加速瀝青青氧化,,重金屬會對瀝青青氧化起起催化作作用。瀝青固化化工藝:鍋式法:批式生生產(chǎn);薄膜蒸發(fā)發(fā)器法:連續(xù)生生產(chǎn)工藝藝;螺桿擠壓壓法;轉(zhuǎn)鼓固化化法瀝青固化化的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn):材料容容易獲得得,對廢廢液適應(yīng)應(yīng)性強(qiáng),,鹽份包包容率較較高,減減容比0.8,固化產(chǎn)產(chǎn)品浸出出率低;;技術(shù)成成熟,自自控程度度高。瀝青固化化的缺點(diǎn)點(diǎn):工藝穩(wěn)穩(wěn)定性過過分依賴賴于瀝青青材料,,工藝安安全性差差(要嚴(yán)嚴(yán)格控制制操作溫溫度不大大于180℃℃,固化物物起始放放熱溫度度<230℃℃);固化化產(chǎn)品有有軟化、、老化、、輻射分分解、生生物降解解和遇水水易溶脹脹等問題題。成本本較高((~10000元∕m3)塑料固化化:又稱聚合物固固化,有熱塑性塑塑料固化化和熱固固性塑料料固化兩種。前者經(jīng)過過高溫狀狀態(tài)后冷冷凝能恢恢復(fù)原來來狀態(tài)而而后者不不能。塑料固化化原理::以塑料為為固化劑劑,與放放射性廢廢物按一一定比例例配料,,加入適適量引發(fā)發(fā)劑、催催化劑、、硬化劑劑和促進(jìn)進(jìn)劑進(jìn)行行攪拌混混合,使使其發(fā)生生聚合反反應(yīng),將將廢物包包容形成成具有一一定強(qiáng)度度的穩(wěn)定定性固化化體。塑料固化化工藝::聚酯固化化:在室溫下下固化廢廢樹脂,,已建成成核電站站車載式式流動(dòng)固固化裝置置環(huán)氧樹脂脂固化::成本較高高聚苯乙烯烯固化:可包容容高達(dá)70%TBP廢溶劑或或65%的廢樹脂脂聚乙烯固固化:日本50%廢樹脂,,美國橡橡樹嶺,,20%~50%TBP廢溶劑聚氯乙烯烯固化::德國卡爾爾斯魯厄厄,40%~50%TBP廢溶劑脲醛固化化塑料固化化的優(yōu)缺缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)是處理過過程在室溫下進(jìn)行,放放射性廢廢液直接接摻和入入聚合物物而無需需蒸發(fā);;對硝酸酸鹽、硫硫酸鹽等等可溶性性鹽,有有很高的的摻和效效率;最最終固化化體密度度小、體體積小、、不可燃燃、浸出出率低。。缺點(diǎn)是某些有有機(jī)聚合合物能被被生物降降解,固固化物老老化破碎碎后,污污染物可可能會污污染環(huán)境境;固化化材料價(jià)價(jià)格昂貴貴等。α廢物的的處理至今,多多數(shù)國家家將α廢廢物臨時(shí)儲存存在廢物庫庫中,由由于α廢廢物積量量日益增增多,貯貯存辦法法已經(jīng)不不適應(yīng)要要求,而而且從安安全角度度考慮也也要求人人們?nèi)ヌ幪幚磉@些些α廢物物。許多多核工業(yè)業(yè)國家都都在研究究處理αα廢物的的方法,,其中濕燃燒法法被普遍認(rèn)認(rèn)為是一一種處理理α廢物物的優(yōu)良良方法。。濕燃燒法法:是指利用用熱濃硫硫酸和硝硝酸(250℃℃)浸煮煮可燃性性固體物物質(zhì),把把大部分分有機(jī)物變?yōu)闅怏w產(chǎn)物物,把大部部分無機(jī)物變?yōu)榱蛩猁}和和氧化物物。然后將將產(chǎn)生的的高放射射性殘?jiān)M(jìn)行萃萃取回收收,剩余余物質(zhì)最最后再固固化或者者直接燒燒結(jié)。α廢物的的處理處置(disposal)把廢物安安放進(jìn)經(jīng)過批準(zhǔn)準(zhǔn)的設(shè)施中中,采用用工程屏蔽蔽和天然然屏蔽相結(jié)合的的多重屏屏蔽體系系為被處處置的廢廢物提供供安全隔離離,確保::(1)包容的的短壽命核核素衰減到無無害水平平;(2)包容的的長壽命核核素和其他有有毒物質(zhì)質(zhì)的釋放放量極低低,進(jìn)入入環(huán)境的的濃度處處于可接接受水平平。處置低、中放放固體廢廢物的處置方方案(1)陸地淺埋埋(土壤等等松散沉沉積物))廣泛應(yīng)用用(2)廢礦井處處置(鹽鹽、鐵、、鈾礦等等)廣廣泛應(yīng)應(yīng)用(3)深巖洞處處置(巖巖鹽、巖巖石等))較較少用(4)海島處置置(土壤壤、巖石石)國國際上上禁止(5)濱海底處處置(處處置介質(zhì)質(zhì)為巖石石)瑞典芬芬蘭(6)水力壓裂裂處置(頁巖等等)美美國停止止中國(7)海洋投棄棄(海水))沿沿海國家家采用,,現(xiàn)禁止低、中放放和極低低放廢物物的處置置選址:在地表上上或地表表下或洞洞穴內(nèi)安全隔離離期:300~500a處置單元元:全地下、、半地下下、全地地上構(gòu)筑筑方式(1)簡單土溝溝、土坑坑埋藏::適用于極極低放廢廢物(2)地下混凝凝土工程程:長度從幾幾米到幾幾百米,,寬度和和深度從從幾米到到幾十米米,頂板板厚0.5~1米,側(cè)壁壁厚0.4~0.5米,底板板厚0.4~0.8米,內(nèi)隔隔墻0.3~0.4米,底部部設(shè)排水水孔和集集中導(dǎo)水水系統(tǒng)。。(3)混凝土井井穴:直徑數(shù)米米,深幾幾米到二二三十米米;印度度、加拿拿大半地下式式又稱墳丘丘式:法法國芒什什全地上式式:法國奧奧布、廣廣東北龍龍洞穴式:天然或或人工挖挖掘洞穴穴,德國國地下巖洞洞式:瑞典、、芬蘭海海下巖洞洞處置場低、中放放和極低低放廢物物的處置置廣東北龍低中放廢廢物處置場目前為止止,我國國有兩個(gè)個(gè)低中放放射性廢廢物的處處置場已已建成。。一個(gè)在在我國大大亞灣東東北方四四公里的的北龍,,另外一一個(gè)在甘甘肅。根據(jù)核電電中長期期規(guī)劃,,未來10年內(nèi)(2011年報(bào)道)),在西西北、華華南、華華東、華華北、東東北五個(gè)個(gè)地區(qū),,計(jì)劃在在每個(gè)區(qū)區(qū)域建設(shè)設(shè)一個(gè)中中低放廢廢物處置置基地。。水力壓裂裂法水力壓裂裂地下水水泥固化化機(jī)理::選擇地下下200~400米適宜場址址,應(yīng)用用石油工工業(yè)成熟熟的壓裂技術(shù)術(shù)和設(shè)備備,把低中放廢廢液和水水泥及添加劑劑制成的的灰漿注入地下下封閉的的透水性性很低的的頁巖層中,待其其凝固后后與頁巖巖形成一一個(gè)整體體,使放放射性廢廢物與人人類環(huán)境境安全隔隔離。美國在60年代開發(fā)發(fā),1965年至1985年在田納納西州橡樹嶺國國家實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室壓裂42次,處理理中放廢廢液18900m3(150萬居里),后因事故故停止。。國內(nèi)1981年開始地地勘工作作,1985年注漿試試驗(yàn)成功功;1988年通過可可行性報(bào)報(bào)告,1992年通過環(huán)環(huán)評報(bào)告告;1993年立項(xiàng)建建設(shè),1996年建成后后開始熱熱試運(yùn)行,至至2001年共壓裂裂9次,共注射廢廢液近3000m3。美國田納納西州橡橡樹嶺國國家實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室特點(diǎn):(1)地質(zhì)要要求:((2)工藝復(fù)復(fù)雜:((3)操作難難度大::(4)風(fēng)險(xiǎn)大大:((5)上級關(guān)關(guān)注水力壓裂裂法水力壓裂裂工藝建井:鉆孔下鋼鋼套管固固井,建成注射射井。切口:聚能爆破破或水力力旋轉(zhuǎn)噴砂切割割切開套套管、管管外固井井水泥環(huán)及及圍巖,,形成寬寬約30mm,深200~250mm的環(huán)形切切口。致裂:用高壓清清水(100~300kg/cm2)致裂,,將切口口擴(kuò)張形形成裂縫縫。注漿:將預(yù)先配配好的固固料和廢廢液連續(xù)續(xù)通過混混合噴嘴嘴,以80~160kg/cm2高壓注入入井中。。每次注注漿8~12h,注入350~500m3中放廢液液灰漿。。注漿間間隔不少少于3個(gè)月。清洗:注完廢液后后,再注入入清水灰漿漿約5min,清水洗滌滌10~15min。運(yùn)行中和和關(guān)井候凝::清洗結(jié)束,,關(guān)井等候候凝固。堵口:一個(gè)切品注注漿3~4次后,座封封橋塞堵死死切口,在在上方3~7m處再開新口口。高低放廢物物的處置高放廢物固固化體處置方案(1)深巖洞處置置(巖鹽、、花崗巖))各國國擬采用(2)廢礦井處置置(鹽礦等等)德德國采用用(3)深鉆孔處置置(巖鹽、花花崗巖等))實(shí)驗(yàn)開發(fā)(4)深海床置((粘土)實(shí)實(shí)驗(yàn)開發(fā)發(fā)(5)核嬗變處理理實(shí)驗(yàn)開發(fā)(6)冰層處置設(shè)設(shè)想(7)太空處置設(shè)設(shè)想高低放廢物物的處置我國高放廢廢物安全處處置工作國防高放廢廢液玻璃固固化;2020年近1000t/a乏燃料。高放廢物地地質(zhì)處置研研究開始于于1985年,主要成成績:甘肅北山場場址選址核素遷移科科研緩沖/回填材料研研究2006年,國防科科工委、科科技部、環(huán)環(huán)??偩职l(fā)發(fā)布《高放廢物地地質(zhì)處置研研究開發(fā)規(guī)規(guī)劃指南》,規(guī)劃2020年前后建成成地下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室,21世紀(jì)中葉建建成高放廢廢物地質(zhì)處處置庫。國際放射性性固體廢物物處理及管管理現(xiàn)狀美國組織機(jī)構(gòu)::NRC(美國)核管制委員員會、EPA、DOE美國能源部部法令和條例例:國家環(huán)境政政策法(1969)、原子能能法(1954)、低放廢廢物政策法法(1980)、核廢物物政策法鈾鈾尾礦輻射射控制法((1983)、放射性性廢物管理理?xiàng)l例、放放射性廢物物陸地處置置的審批要要求等等英國組織機(jī)構(gòu)::HSE(民用核設(shè)設(shè)施的監(jiān)管管)、流出出物排放和和廢物處置置在英格蘭蘭和威爾士士由環(huán)境署署(EA)在蘇格蘭由由環(huán)境保護(hù)護(hù)署(SEPA)法令和條例例:1995原子能管理理法、1989污染控制修修正法、1990環(huán)境保護(hù)法法、1991放射性物質(zhì)質(zhì)道路運(yùn)輸輸法、1970輻射防護(hù)法法、1999電離輻射條條例國內(nèi)放射性性固體廢物物處理及管管理現(xiàn)狀法律法規(guī)中華人民共共和國固體體廢物污染染環(huán)境防治治法中華人民共共和國放射射性污染防防治法《放射性廢廢物安全管管理?xiàng)l例》》2012.3.1執(zhí)行GB廢棄產(chǎn)品分分類與代碼碼GB/T27610-2011醫(yī)用放射性性廢物的衛(wèi)衛(wèi)生防護(hù)管管理GBZ133-2009核電廠低、、中水平放放射性固體體廢物暫時(shí)時(shí)貯存技術(shù)術(shù)規(guī)定GB14589-1993危險(xiǎn)廢物鑒鑒別標(biāo)準(zhǔn)通通則GB5085.7-2007低、中水平平放射性固固體廢物包包裝安全標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)GB12711-1991低中水平放放射性固體體廢物的巖巖洞處置規(guī)規(guī)定GB13600-1992低、中水平平放射性固固體廢物暫暫時(shí)貯存規(guī)規(guī)定GB11928-1989放射性廢物物近地表處處置的廢物物接收準(zhǔn)則則GB16933-1997輕水堆核電電廠放射性性固體廢物物處理系統(tǒng)統(tǒng)技術(shù)規(guī)定定GB9134-1988低中水平放放射性固體體廢物的淺淺地層處置置規(guī)定GB9132-1988國內(nèi)放射性性固體廢物物處理及管管理現(xiàn)狀行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EJ/T(核工業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn))核設(shè)施環(huán)境境保護(hù)管理理導(dǎo)則.放放射性固體體廢物淺地地層處置環(huán)環(huán)境影響報(bào)報(bào)告書的格格式與內(nèi)容容HJ/T5.2-1993低、中水平平放射性固固體廢物包包裝容器.鋼桶EJ1042-1996低、中水平平放射性固固體廢物容容器.鋼箱箱EJ1076-1998低、中水平平放射性固固體廢物暫暫時(shí)貯存庫庫安全分析析報(bào)告要求求EJ/T532-1990低水平放射射性可燃固固體廢物熱熱解焚燒系系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)準(zhǔn)則EJ/T20030-2012低、中水平平放射性固固體廢物混混凝土容器器EJ914-2000行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ/J(環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn))核設(shè)施環(huán)境境保護(hù)管理理導(dǎo)則放放射性固體體廢物淺地地層處置環(huán)環(huán)境影響報(bào)報(bào)告書的格格式與內(nèi)容容HJ/J5.2-1993危險(xiǎn)廢物集集中焚燒處處置工程建建設(shè)技術(shù)規(guī)規(guī)范HJ/T176-2005國內(nèi)放射性性固體廢物物處理及管管理現(xiàn)狀處理技術(shù)分揀去污、、焚燒、壓壓實(shí)減容、、固化處理理(瀝青、、水泥、玻玻璃)、貯貯存(暫存存年限為五五年)處置技術(shù)低中放廢物物處理、高高放廢物處處置國內(nèi)放射性性固體廢物物處理及管管理現(xiàn)狀康云鼎.秦山核電基基地放射性廢物物減容技術(shù)術(shù)研究[J].核動(dòng)力工程程,2012,33(6):118-120目前秦山核核電基地有有3座核電廠(秦山核電廠廠、秦山第第二核電廠廠、秦山第第三核電廠廠)共有7臺核電機(jī)組組在運(yùn)行,總總裝機(jī)容量量為4.3GW;還有2臺1000Mw級機(jī)組在建建,該基地地首座核電電廠投入運(yùn)運(yùn)行至今已已經(jīng)超過20a。隨著各核電電廠的相繼繼運(yùn)行,已已產(chǎn)生相當(dāng)當(dāng)數(shù)量的各各類放射性性廢物。秦秦山核電基基地各核電電廠均配備有各自自的廢物處處理系統(tǒng),由于華東地區(qū)沒沒有建設(shè)中中低放射性性廢物處置置場,放射性廢廢物經(jīng)過初初步處理后后都暫存在在各廠廢物物庫,累積積產(chǎn)生的放放射性廢物物已經(jīng)對廢廢物庫的庫庫容形成一一定的壓力力。國內(nèi)放射性性固體廢物物處理及管管理現(xiàn)狀秦山核電基基地放射性性廢物的主主要構(gòu)成有有蒸殘液固化化物、廢樹樹脂、水濾濾芯和空氣氣濾芯、高高放射性廢廢物(放射性活度度高于2mSv/h),以及按照照可壓縮性性區(qū)分的可壓縮廢物物和不可壓壓縮廢物。截止2011年12月底,秦山地區(qū)區(qū)共產(chǎn)生各各類放射性性廢物近5000m3,各類放射射性廢物量量如圖2所示。各類放射性性廢物的處處理及貯存存形式為::(1)蒸殘液用水泥固化后貯存。(2)水濾芯、廢廢樹脂和放放射性活度度高于2mSv/h的高放射性性廢物部分分用水泥固化,,其余直接裝裝桶、裝箱箱暫存。(3)空氣過濾器器在暫存一一段時(shí)間后后擬解體處處理。(4)少量的有機(jī)機(jī)廢物、放放射源裝桶暫存。(5)可壓縮廢物物和不可壓壓縮廢物主主要裝入200L廢物桶暫存存。Thanksforyourattention!9、靜夜夜四無無鄰,,荒居居舊業(yè)業(yè)貧。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、雨中黃葉葉樹,燈下下白頭人。。。21:13:4721:13:4721:1312/28/20229:13:47PM11、以以我我獨(dú)獨(dú)沈沈久久,,愧愧君君相相見見頻頻。。。。12月-2221:13:4721:13Dec-2228-Dec-2212、故人人江海海別,,幾度度隔山山川。。。21:13:4721:13:4721:13Wednesday,December28,202213、乍見翻翻疑夢,,相悲各各問年。。。12月-2212月-2221:13:4721:13:47December28,202214、他鄉(xiāng)生白白發(fā),舊國國見青山。。。28十二二月20229:13:47下下午21:13:4712月-2215、比不了得就就不比,得不不到的就不要要。。。十二月229:13下下午12月-2221:13December28,202216、行動(dòng)動(dòng)出成成果,,工作作出財(cái)財(cái)富。。。2022/12/2821:13:4721:13:4728December202217、做做前前,,能能夠夠環(huán)環(huán)視視四四周周;;做做時(shí)時(shí),,你你只只能能或或者者最最好好沿沿著著以以腳腳為為起起點(diǎn)點(diǎn)的的射
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