《處理與處置》(9)核設(shè)施退役

放射性廢物處理與處置李全偉西南科技大學(xué)國(guó)防科技學(xué)院核廢物與環(huán)境平安國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室放射性廢物處理與處置內(nèi)容提要9、核設(shè)施的退役〔p185~219〕9.1退役方案和準(zhǔn)備9.2源項(xiàng)調(diào)查和監(jiān)控測(cè)量9.3切割解體和場(chǎng)址清污9.4退役廢物管理9.5退役的平安問題9.6退役活動(dòng)和經(jīng)驗(yàn)放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役IAEA估計(jì)，全世界約有2800座核設(shè)施需要在未來的幾十年中退役。大型核設(shè)施的退役，是周期長(zhǎng)、涉及面廣、投資高的大型工程，需要幾年甚至上百年的時(shí)間，復(fù)雜性往往超過新建一座核設(shè)施。是核科技工程界當(dāng)前研發(fā)的重點(diǎn)之一。放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役9.1退役方案和準(zhǔn)備退役定義：核設(shè)施從服役進(jìn)入有方案的永久退出服役〔解除審管控制，以保護(hù)工作人員、公眾和環(huán)境的平安〕所需做的工作。最終目標(biāo)：無(wú)限制或有限制開放和利用場(chǎng)址。退役策略立即撤除：40a，核燃料循環(huán)前后段工廠延緩撤除：50～100a，大型反響堆放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役就地埋葬：有條件的策略。嚴(yán)重事故的核設(shè)施如切爾諾貝利4號(hào)堆；大型核基地如美國(guó)漢福特10個(gè)生產(chǎn)堆和5個(gè)后處理廠。表9-2不同核設(shè)施的退役策略三大因素：政治、社會(huì)、地理因素技術(shù)因素經(jīng)濟(jì)因素放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役IAEA早先規(guī)定的退役“三步曲”：〔1〕一級(jí)退役：監(jiān)護(hù)封存期。設(shè)備倒空、清洗、去污、管線封堵，適當(dāng)進(jìn)排風(fēng)；對(duì)廠房?jī)?nèi)外監(jiān)測(cè)并定期檢查。〔2〕二級(jí)退役：局部撤除期。設(shè)備局部撤除，人員進(jìn)出不需監(jiān)測(cè)，不需進(jìn)排風(fēng)；對(duì)防污染屏障抽樣監(jiān)測(cè)，定期環(huán)境檢查，廠址有限制開放?！?〕三級(jí)退役：最終處置期。設(shè)施全部撤除，設(shè)備全部運(yùn)走，不需監(jiān)測(cè)檢查，廠址無(wú)限制使用。放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役退役的認(rèn)識(shí)誤區(qū)退役核設(shè)施封存時(shí)間越長(zhǎng)，輻射水平降得越低，退役本錢就越小。就地埋葬方法最簡(jiǎn)單可行，應(yīng)優(yōu)先考慮采用。退役是核設(shè)施關(guān)閉之后考慮的事，不必過早考慮。必須在徹底去污之后啟動(dòng)核設(shè)施退役。放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役退役方案：退役目標(biāo)、退役程序、時(shí)間進(jìn)度、預(yù)計(jì)廢物量、工作人員受照劑量和費(fèi)用估算。預(yù)先保存輔助設(shè)施和熟悉的人員。退役工程立項(xiàng)：可行性研究報(bào)告、平安分析報(bào)告、環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告和質(zhì)量保證大綱。組織領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)和職責(zé)：審管部門營(yíng)運(yùn)者設(shè)計(jì)和監(jiān)理放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役人員培訓(xùn)：技術(shù)專家、懂技術(shù)的管理人員、熟悉有關(guān)操作的工人。課程培訓(xùn)模擬操作培訓(xùn)：計(jì)算機(jī)虛擬或?qū)嶋H模型的過程模擬。德國(guó)KNK堆、英國(guó)WARG堆、比利時(shí)BRS堆退役時(shí)，做了全尺寸模擬試驗(yàn)，培訓(xùn)了操作人員和試驗(yàn)了遠(yuǎn)距離操作機(jī)具。示范工程與數(shù)據(jù)庫(kù)通過示范退役工程，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件。放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役9.2源項(xiàng)調(diào)查和監(jiān)控測(cè)量掌握核設(shè)施內(nèi)的放射性總量、分布情況和衰減特性。源項(xiàng)調(diào)查的目的放射性水平易裂變物質(zhì)和放射源放射性污染分布放射性核素種類、組成和數(shù)量其它危險(xiǎn)物質(zhì)放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役源項(xiàng)調(diào)查的方法文檔調(diào)查計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查監(jiān)測(cè)設(shè)備和方法活度測(cè)量、能譜測(cè)量和劑量測(cè)量氣體電離探測(cè)器、閃爍探測(cè)器、半導(dǎo)體探測(cè)器和固體探測(cè)器。放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役堆化廠的源項(xiàng)調(diào)查后處理廠：溶液樣品分析、儀表探測(cè)。核反響堆：①結(jié)構(gòu)材料中的中子活化產(chǎn)物；②控制棒等活動(dòng)部件；③冷卻回路積存的腐蝕產(chǎn)物活化；①②計(jì)算，③取樣分析。放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役清潔解控和再循環(huán)/再利用的監(jiān)控測(cè)量污染核素是假設(shè)干種核素的混合物，可按以下公式來判斷是否容許被解控：式中，－放射性核素在材料中的濃度〔Bq/g〕Cli——放射性核素i在材料中的清潔解控水平〔Bq/g〕；n—材料中放射性污染核素的的種類數(shù)；放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役9.3切割解體和場(chǎng)址清污切割解體切割技術(shù)和工具：表9-3各種切割技術(shù)切割工具選擇原那么：平安、經(jīng)濟(jì)、可靠混凝土切割：爆破、鉆孔、巖石分裂、金剛石鋸、高壓水噴射切割、火焰噴槍切割等。金屬切割：等離子體弧、電弧鋸、線性定向爆破等切割操作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役拆卸設(shè)計(jì)好氣流、物流和人流的合理走向，防止氣溶膠的擴(kuò)散污染。整體拆運(yùn)去污→切割解體→廢物處理→包裝→運(yùn)輸→處置簡(jiǎn)化為：去污→運(yùn)輸→處置放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役反響堆石墨的拆卸、切割和包裝數(shù)量大活度大含有長(zhǎng)壽命核素14C和36Cl石墨受輻照，積累高潛能目前尚未找到滿意的方法放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役貯槽清污貯槽底部淤泥的去除排空貯槽的處置美國(guó)澆注水泥漿的就地處置試驗(yàn)場(chǎng)址清污場(chǎng)址清污凈化到什么水平，取決于退役總目標(biāo)土壤的清污地下水的清污放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役就地玻璃固化根本原理：把石墨電極插入地下，通過電流產(chǎn)生高溫〔1600～2000℃〕，熔化周圍土壤，電極附近區(qū)域形成熔池〔圖9-4〕，最后形成整體結(jié)構(gòu)的玻璃體，把放射性核素和重金屬元素包容其中。美國(guó)已用于整治被農(nóng)藥和重金屬污染的場(chǎng)地。放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役9.4退役廢物管理廢物來源：廢氣－切割和去污；廢液－去污和沖洗；固廢－撤除和固化。退役廢物管理的主要環(huán)節(jié)：廢物最小化：有很多措施〔p206〕廢物分類廢物包裝廢物出路臨界事故和燃爆事故非放危險(xiǎn)物質(zhì)放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役退役廢物的特點(diǎn)：〔1〕絕大局部的是低放固體廢物；〔2〕數(shù)量和體積龐大，組分復(fù)雜；〔3〕污染較牢固，不易去除，活化產(chǎn)物不可能別離與去除。確定廢物處置的方法和運(yùn)輸路線，防止廢物“搬家”。放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役退役廢物的處理要點(diǎn)嚴(yán)格分類：減少需要處理的廢物體積。技術(shù)減容：使其體積進(jìn)一步縮小，如石墨燃燒后僅占原體積的2%；超級(jí)水壓機(jī)可減容90％。盡量利用：輕度污染的廢鋼材重新冶煉；輕度污染的工具、器材和建筑物重新使用。放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役9.5退役的平安問題輻射平安輻射防護(hù)三原那么退役是使關(guān)閉的核設(shè)施到達(dá)無(wú)限制開放或使用，不給公眾和環(huán)境帶來危害，是必須安排的活動(dòng)，所以該實(shí)踐是正當(dāng)?shù)??！獜?qiáng)放場(chǎng)合的去污和撤除——操作α放射性的人員——退役對(duì)氚的內(nèi)照射防護(hù)放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役核平安工業(yè)平安環(huán)境平安：減少排放，平安處置，杜絕事故。應(yīng)急預(yù)案平安保障放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役9.6退役活動(dòng)和經(jīng)驗(yàn)研究堆退役：650座，200多座將退役；核電站退役后處理廠的退役后處理廠的退役有許多特殊性；表9-14幾個(gè)后處理廠退役情況乏燃料水池的退役放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役前處理工廠的退役鈾擴(kuò)散廠的退役燃料元件廠退役钚部件工廠退役加速器退役：初級(jí)粒子在加速器內(nèi)碰撞、束流傳輸與靶件相互作用，產(chǎn)生次級(jí)中子或光子，使混凝土和金屬部件活化，活化混凝土深度可達(dá)十幾到幾十厘米。熱室退役放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役核基地退役青海省海晏縣金銀灘，第一個(gè)核武器研制基地，用5年時(shí)間成功完成了退役，1993年通過了國(guó)家驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)無(wú)限制開放使用。核試驗(yàn)基地退役海晏縣金銀灘的核武器基地221廠放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役退役技術(shù)的開展趨勢(shì)專用去污技術(shù)：各種材質(zhì)外表〔金屬、油漆、塑料、混凝土等〕去污技術(shù)；大面積〔墻面、地面、設(shè)備外表等〕去污技術(shù)；大容積〔貯槽、箱室、池、井、地溝等〕去污技術(shù)；針對(duì)不同污染類型〔α、β、γ〕的高效去污劑和去污方法研究；金屬熔煉去污與減容技術(shù)；污染固定技術(shù)。放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役專用撤除技術(shù)：高效切割技術(shù)〔對(duì)金屬、塑料、混凝土構(gòu)筑物局部〕；控制爆破技術(shù)〔構(gòu)筑物整體或局部〕；高效壓縮〔減容〕技術(shù)等；高效封閉材料和封閉技術(shù)。廢物處理與整備技術(shù)：金屬?gòu)U物的處理技術(shù)；建筑廢物的處理技術(shù)；局部區(qū)域的氣體凈化技術(shù)；廢物容器及包裝物的研究等。環(huán)境恢復(fù)與監(jiān)測(cè)技術(shù)：環(huán)境整治技術(shù)；環(huán)境恢復(fù)技術(shù)；環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)。放射性廢物處理與處置

第九章核設(shè)施的退役核設(shè)施退役小結(jié)核設(shè)施退役是指核設(shè)施效勞期滿或按規(guī)定終止生產(chǎn)后，有方案地采取必要措施使其永久退出現(xiàn)役的過程。退役策略有立即撤除、延緩撤除、就地埋葬。主要步驟