第13讲放射性废物的处理和处置1资料

4.1气载低中放废物的特点
活化和裂变产生的人工核素、天然核素。
伴随常量有害物质：粉尘、NOx、SOx、HF、 CO2、CO等。
核废物 来源
核燃料循环
前端 后端
1.放射性同位素生产和应用
非核燃料循环 2.医疗、科研、教育、工业 和 农业等部门应用放射性物质
3.核设施退役
放射性废物的分类
1．按物理状态分类 按物理状态不同，可将放射性废物分为放射性固体废物、
放射性液体废物和放射性气载废物三类。 2．按放射性水平分类
放射性物质的放射性水平，可用比活度(固体废物)和放 射性浓度(气载废物、液体废物)表示，其物理意义为单位 质量(固体)或单位体积(液体、气体)物体的放射性活度，度 量单位为Bq／kg、Bq／M3或Bq／L。按放射性水平不同， 可将放射性废物分为高放废物(HLW)、中放废物(ILW)和低 放废物(LLW)三大类。世界各国划分这三大类废物的放射 性水平标准尚不统一。
放射性核素或被其污染的物质，其中放射性核 素的浓度或活度水平超过国家规定限值的废弃 物。
放射性废物以其具有较高放射性、放射毒性 区别于其他非放射性有害物质。度量核废物放 射性活度的单位为Bq（贝可；1Bq=1次衰变 /s）。
为使放射性废物变成适于往大气、水体排放 或作最终处置的状态所实施的工艺过程称为放射 性废物处理。
为使放射性核素在衰变到对人类无危害水平 以前保持与生物圈隔离所采取的措施称为放射性 废物处置。
放射性废物中的放射性核素，采用一般的物理、 化学及生物学方法不能予以消灭或破坏，只有通 过它们自身的衰变（或特殊情况下的核转变）才 能使放射性衰减到一定水平。
为达到安全处置的目的，通常采用稀释扩散 和浓缩贮存两种方式。
⑵放射毒性 某种放射性物质进入人(或动物)体内、 放射性对人（或动物）体产生约毒害特性，称为放射 毒性。
4 放射性废气的处理
放射性废气主要产自放射性操作工艺过程的排 气和设备泄漏，此外，还来自放射性实验室和 厂房的排风。放射性废气中通常含有放射性粉 尘、气溶胶、惰性气体和挥发性核素等。
与液体、固体废物相比，气载放射性废物排放 可能造成的污染范围更大，对环境的影响更难 预测和控制，因此，其净化处理及排放控制更 应引起足够的重视。
第13讲 放射性废物的处理和处置
1 放射性废物处理的重要性 2 放射性废物的来源和分类 3 放射性废物的主要特点 4 放射性废气（气载废物）的处理 5 放射性废液的处理 6 放射性固体废物的处理 7 放射性固体废物的处置 8 高放废物的核嬗变处理
1 放射性废物处理的重要性
放射性废物的定义 放射性废物，又称核废物，是指任何含有
放射性废物的分类
⑴高放废物 20世纪70年代的定义，是指乏燃料 后处理第一循环溶解萃取水溶液．或与此相当 的浓缩废液等，即高放废物的产生与乏燃料后 处理有关。1981年，美国核管理委员会(NRC) 明确规定高放废物包括下列备类核废物，①不 予处理的乏燃料；②乏燃料后处理第一循环萃 取废液，或随后萃取循环的浓缩废物；③高放 废液的固化体。
锕系核素是由铀俘获中子而产生。 活化产物是有堆内的结构材料、冷却剂或燃料包 壳俘获中子而产生。
放射性废物的主要特性
二、放射性废物的放射性、放射毒性 核废物最重要特性是其具有放射性和放射毒性。 ⑴放射性 核废物的放射性来自两类元素及其同
位素：①铀及其子体元素的天然放射性。②由反应堆 中的裂变、俘获、活化等反应生成的裂变产物、超铀 核素和放射性同位素产生的放射性。该类核素的放射 性活度约占核废物总放射件活度的99％。
3 放射性废物的主要特点
放射性废物的主要特性有放射性、放射毒性和化学 毒性等，部分放射性废物还具有发热性、易燃性、易 爆性、放出有害气体等性质。 一、放射性废物的核素组成
根据反应堆中放射性核素的生成方式，可将核废物 中的放射性核素分为裂变产物、活化产物和锕系核素 三类。
其中裂变产物是核燃料中的元素原子核受中子轰 击后产生的裂变碎片。
2 放射性废物的来源和分类
放射性废物产生于核工业各环节（图1.1）， 以及使用放射性物质的各部门，即来自核燃料 循环和非核燃料循环工艺体系或部门。
按照工作部门划分，核废物主要来铀矿山、 铀水冶厂、核电厂、核武器制造厂、核舰只和 使用放射性物质的科研、教育、医疗、工业、 农业等部门；若按放射性总活度计，核工业中 产生的核废物，其99%来自核燃料后处理厂。
放射性废物的分类
⑵中放废物 中放废物是指放射性水平介于低放废物和高放 废物之间的放射性废物。中放废物主要来自核反应堆、乏 燃料后处理第二次和第三次循环溶解萃取液、净化溶剂废 液、洗涤废气的废液、去污泥浆和低放废液的浓缩液等。
⑶低放废物 低放废物包括绝大部分退役废物，核反应堆中 的去污水、循环冷却水，医疗和科研用被污染动物的尸体、 器官、选矿水，核设施地面排水、洗涤水，放射性废气和 气溶胶，污染的塑料、玻璃、劳保用品等。美国将低放废 物定义为未列入高放废物、含有放射性比活度小于 3.7×102Bq／g的超铀锕系元素的放射性废物(其中不包括 铀废矿石和铀尾矿)，特别强调必须是适合于陆地浅埋处 置的放射性废物。
地质 勘探
铀矿 开采
铀矿石 加工
反应堆 材料制造
Biblioteka Baidu铀精制
铀氟化
铀同位 素分离
金属
生产
原
子
燃料元件 制造
武 器 制
造
乏燃料 金属钚
原
后处理
生产
子
核 反
同位素应用
应
堆 核电厂
核动力船
图1.1 核工业主要工艺体系方框示意图
核电站
压水堆核电站
石墨气冷堆
快中子增殖堆
放射性废物的来源 （核燃料循环）
放射性废物的分类
3．按放射性核素的半衰期分类 按半衰期不同，将放射性核素分为长寿命(或长
半衰期)放射性核素、中等寿命(或中等半衰期)放 射性核素和短寿命(或短半衰期)放射性核素等类别。 各国划分半衰期长、短的标准也不统一。以含长 寿命放射性核素为主的核废物，称为长寿命(或长 半衰期)放射性废物；以含中等寿命放射性核素为 主的核废物，称为中等寿命(或中等半衰期)放射性 废物；以含短寿命放射性核素为主的核废物，称 为短寿命(或短半衰期)放射性废物。