放射性废物管理

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放射性废物的产生和分类
z 我国放射性废物的分类法
我国放射性废物的分类标准(GB9133—1995)分为:
z 放射性气载废物的分级
─ 第I级(低放废气):浓度≤4×107Bq/m3 ─ 第II级(中放废气):浓度>4×107Bq/m3
z 放射性液体废物的分级
─ 第I级(低放废液 ):浓度≤4×106Bq/L ─ 第II级(中放废液 ):浓度> 4×106Bq/L ,≤4×1010Bq/L ─ 第III级(高放废液 ):浓度> 4×1010Bq/L
废气中所含的核素随核设施而异,对核电站来说,工艺废气中主要核素为85Kr 、133Xe、131I、3H、14C等。
z 废气净化技术
─ 废气净化方法很多,常用的有:过滤、吸附、洗涤、滞留衰变等。 过滤器在废气处理中用的最多,品种也很多,例如:
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¾ 进风预过滤器,为进风气流除尘,过滤效率至少为85%
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放射性废物的产生和分类
z 我国放射性废物的分类法
我国放射性废物的分类标准(GB9133—1995)分为:
z 放射性固体废物的分级
首先按核素半衰期和辐射类型分为五种,然后按放射性比活度分为不同等级。
④ 含有半衰期>5a,≤30a(包括核素137Cs)的放射性核素的废物 ─ 第I级(低放废物):比活度≤4×106Bq/kg ─ 第II级(中放废物):比活度> 4×106Bq/kg, ≤4×1011Bq/kg,且释热率
属于固体废物的还有:被沾污的零件和工具、现场的各种防护设备。 所有这些废物都在生物防护条件下被送往固体废物处理系统,然后储存。
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放射性废物的产生和分类
z 放射性废物的分类
放射性废物的分类有许多种方法。
z 按废物的物理性态分类
─ 气载废物(可分为通风排气和工艺废气等) ─ 液态废物(可分为放射性废水、有机废液等) ─ 固体废物(可分为可压缩、不可压缩废物;可燃性、不可燃性废物;湿
高放废物(HLW) 释热率高于2kW/m3,且长寿命放射性核素 地质处置 的比活度高于对短寿命放射性废物的限值
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低、中放废物处理
z 废气的净化处理
放射性废气主要来自工艺系统或实验室的排风系统,前者的放射性浓度往往比 较高,后者的放射性浓度一般比较低。放射性废气中可能含有放射性气体、气 溶胶、颗粒物和非放有害气体。
z 放射性废物管理基本原则
国际原子能机构在征集成员国意见基础上,经理事会批准,在1995年发布了放 射性废物管理九条基本原则:
z 保护人体健康 z 保护环境 z 超越国界的影响 z 保护后代 z 不给后代增加不适当的负担 z 建立国家法律框架 z 控制废物的产生 z 废物产生和管理间的相依性 z 确保设计寿期内的安全
废气中所含的核素随核设施而异,对核电站来说,工艺废气中主要核素为85Kr 、133Xe、131I、3H、14C等。
z 废气净化技术
─ 废气净化方法很多,常用的有:过滤、吸附、洗涤、滞留衰变等。 衰变贮存是核电站废气处理常用的一种方法。压水堆核电站的含氢废气 多用压缩衰变贮存进行处理,设计有多个衰变贮存罐,一个罐贮满之后 ,启用另一个罐接受废气。废气经过45—60d自然衰变,分析监测放射性 水平。如果符合要求,经过过滤系统处理之后排放。如果尚 不合格,需 要延长滞留衰变时间或做其他处理。倘若含氢废气中氧含量超过2%必须 用氮气吹扫处理。核电站含氢废气的滞留衰变,除用压缩衰变罐滞留之 外,也有用活性炭吸附床进行滞留衰变。
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放射性废物管理
z 放射性废物管理目标 核废物和物料
豁免
管理控制
排除
处理/整备
排放
合格废气 排入大气 或再利用
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合格废水 排入水体 或再利用
处置
清洁解控
短寿命低、 中放废物近 地表处置
长寿命低、 中放废物和 高放废物地 质处置
有限制再 循环再利 用
无限制再 循环再利 用
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放射性废物管理
② 含有半衰期≤60d(包括核素125I)的放射性核素的废物 ─ 第I级(低放废物):比活度≤4×106Bq/kg ─ 第II级(中放废物):比活度> 4×106Bq/kg
③ 含有半衰期>60d,≤30a(包括核素60Co)的放射性核素的废物 ─ 第I级(低放废物):比活度≤4×106Bq/kg ─ 第II级(中放废物):比活度> 4×106Bq/kg
无需放射学限制
短寿命低、中放 限制长寿命α核素的比活度(长寿命辐射放 近地表处置或地 废物(LILW-SL) 射性核素在单个货包中不超过4000Bq/g, 质处置
平均每个货包不超过400Bq/g)
长寿命低、中放 长寿命放射性核素的比活度高于对短寿命 地质处置 废物(LILW-LL) 低、中放废物的限值
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低、中放废物处理
z 废液的净化处理
¾ 碘过滤器,又称碘 吸附器,通常以1%KI浸渍活性炭为介质,对元素碘去除
率可达99.9%,对有机碘去除率可达99%
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低、中放废物处理
z 废气的净化处理
放射性废气主要来自工艺系统或实验室的排风系统,前者的放射性浓度往往比 较高,后者的放射性浓度一般比较低。放射性废气中可能含有放射性气体、气 溶胶、颗粒物和非放有害气体。
国际原子能机构固体废物分类标准废物级别特性处置方案选择免管废物ew对公众成员照射所造成的剂量值无需放射学限制免管废物ew对公众成员照射所造成的剂量值001msva无需放射学限制短寿命低中放限制长寿命核素的比活度长寿命辐射放近地表处置或地废物lilwsl射性核素在单个货包中不超过4000bqg平均每个货包不超过400bqg质处置长寿命低中放长寿命放射性核素的比活度高于对短寿命地质处置长寿命低中放废物lilwll长寿命放射性核素的比活度高于对短寿命低中放废物的限值地质处置高放废物hlw释热率高于2kwm3且长寿命放射性核素地质处置20109217的比活度高于对短寿命放射性废物的限值低中放废物处理废气的净化处理放射性废气主要来自工艺系统或实验室的排风系统前者的放射性浓度往往比放射性废气主要来自工艺系统或实验室的排风系统前者的放射性浓度往往比较高后者的放射性浓度一般比较低
≤2kW/m3 ─ 第III级(高放废物):比活度> 4×1010Bq/kg,或释热率>2kW/m3
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放射性废物的产生和分类
z 我国放射性废物的分类法
我国放射性废物的分类标准(GB9133—1995)分为:
z 免管废物
对公众成员照射所造成的剂量值<0.01mSv/a,对公众的集体剂量≤1人•Sv/a的含 极少量放射性核素的废物。
¾ 排风预过滤器,设在高效空气粒子过滤器之前,为除去气流中粗粒粉尘,以 提高高效微粒空气过滤器使用寿命,其过滤效率至少为85%
¾ 高效过滤器,用来捕集气流中细小颗粒灰尘,其过滤效率至过滤器,用来捕集废气中超细颗粒灰尘,对 于粒径<0.3μm的颗粒,去除效率>99.97%
z 按半衰期分类
─ 长寿命废物 ─ 短寿命废物
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放射性废物的产生和分类
z 放射性废物的分类
放射性废物的分类有许多种方法。
z 按核辐射类型分类
─ β/γ放射性废物 ─ α废物
z 按毒性分类
─ 低毒性废物(如天然铀、氚等) ─ 中毒性废物(如137Cs、14C等) ─ 高毒性废物(如90Sr、60Co、106Ru等) ─ 极毒性废物(如210Po、226Ra、239Pu等) 此外,还有按处置方式、按释热性质、按潜在危害程度等许多的分类方法。
究所及大专院校的相关研究活动 z 核武器的生产、试验和爆炸过程 z 核设施(设备)的退役过程
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放射性废物的产生和分类(核电站)
z 核电站放射性废物的产生
z 废气
─ 含氢废气:来自一回路的水容器和一回路排水的储水箱,所有这些废气 将送往废气处理系统;
─ 含氧废气:来自在大气环境下启动的储存箱和一回路的排气系统,后者 可能被放射性气体意外污染。这些废气经监测后直接送往烟囱向大气排 放。
≤2kW/m3 ─ 第III级(高放废物):比活度> 4×1011Bq/kg,或释热率>2kW/m3
⑤ 含有半衰期>30a的放射性核素的废物(不包括α废物) ─ 第I级(低放废物):比活度≤4×106Bq/kg ─ 第II级(中放废物):比活度> 4×106Bq/kg, ≤4×1010Bq/kg,且释热率
z 放射性废物以各种形态存在,其物理和化学特性、放射性浓度 或活度、半衰期和生物毒性可能差别很大。放射性废物与别的 有害废物不同,它的危害作用不能通过化学、物理和生物的方 法消除,而只能通过其自身固有的衰变规律降低放射性水平, 而最后达到无害化。因此,放射性废物管理有特殊的要求和需 要专门的措施。
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废物、干废物等)
z 按放射性水平(辐射强度、放射性活度和浓度)分类
─ 免管废物 ─ 极低放废物 ─ 低放废物 ─ 中放废物 ─ 高放废物
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放射性废物的产生和分类
z 放射性废物的分类
放射性废物的分类有许多种方法。
z 按放射性废物的源分类
─ 核燃料循环废物 ─ 反应堆运行废物 ─ 核技术应用废物 ─ 退役废物 ─ 伴生放射性矿废物等
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放射性废物的产生和分类
z 我国放射性废物的分类法
我国放射性废物的分类标准(GB9133—1995)分为:
z 放射性固体废物的分级
首先按核素半衰期和辐射类型分为五种,然后按放射性比活度分为不同等级。 ① α废物
含有半衰期大于30a的α辐射核素,单个货包中α比活度>4×106Bq/kg,对多个货 包平均个货包α比活度>4×105Bq/kg。
人类的一切生产和消费活动都会产生目前不能再利用,或者不值得回收利用的 废弃物,核能的开发也不例外,一切生产、使用和操作放射性物质的部门和场 所都可能产生放射性废物。其基本来源有以下7个方面:
z 铀(钍)矿山、水冶厂、精炼厂、铀浓缩厂、钚冶金厂、燃料元件厂等 z 各种类型反应堆,包括研究堆、核电站、核动力舰船、核动力卫星等 z 反应堆辐照过燃料元件后处理与提取裂变元素和超铀元素的过程 z 核废物处理与核燃料和核废物运输过程 z 放射性同位素的生产和应用过程,包括中高能加速器的运行,医院、研
放射性废物管理
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引言
z 放射性废物是指由放射性物质或被放射性物质所污染、其活度 或活度浓度大于规定的清洁解控水平、并且所引起的照射未被 排除的废弃物(不管其物理形态如何)。
z 清洁解控水平是由国家审管部门规定的放射性浓度、放射性比 活度或总活度表示的一组限值,当辐射源不超过这些值时,可 解除审管控制。
z 环保部是我国放射性废物管理的最高审管机构。负责制定放射性废物管 理的政策、法规和标准,行使审批许可证和审管职能。
z 地方环境保护行政主管部门,实施监督检查和监测管理职能 z 废物产生者和放射性废物管理设施营运者对放射性废物管理活动的安全
负责。
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放射性废物的产生和分类
z 放射性废物的产生
─ 不再利用的废液:地板排水,它们是非放射性的一般水(或没有去垢的
洗涤用水),在监测后如符合排放标准,直接排放;但如果包容放射性
水的设备发生泄漏,则送往废液处理系统。辅助系统设备的去污水、取
样等都是带有放射性的化学水,在测量之后如符合排放标准,将其直接
排放或过滤之后排放,不能排放时送至废液处理系统。淋浴水,洗涤水
放射性废物的安全管理除遵循一般有毒、有害物质的管理要求之外,还要遵循 电离辐射源管理要求。辐射防护三原则,应当贯彻在废物管理中。
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放射性废物管理
z 放射性废物管理基本原则
《中华人民共和国放射性污染防治法》的第六章中,对放射性废气、废液和固 体废物的处理与处置,以及监管机制都作了明确规定。
和使用去污剂的去污水都属于公用废水,这些废液通常具有较弱的放射
性,在测量活性之后符合排放标准直接排放,否则送往废液处理系统。
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放射性废物的产生和分类(核电站)
z 核电站放射性废物的产生
z 固体废物
固体废物大部分来自前述废物处理系统。可分为3类: ─ 各种离子交换器的废树脂 ─ 蒸发的浓缩液 ─ 过滤器的失效滤芯
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放射性废物的产生和分类(核电站)
z 核电站放射性废物的产生
z 液态排出物
─ 能够直接利用的一回路排水:从一回路抽出的含氚的一回路水,没有暴 露在空气中,但却有一定的放射性水平;稳压器卸压箱冲洗或排空时产
生的水,压力壳和主泵密封环泄漏产生的水,这些水将被送入硼回收系 统。
─ 可能 再利用的排水:在空气中暴露的含氚的和带有一定放射性的水。它 们来自:废气处理系统;一回路排水贮存箱水位过高时的逸出水;所有 运载一回路水的设备的排水;一回路的水样品。这些水都被送往废液处 理系统,它们可以被再利用或排放。
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放射性废物的产生和分类
z 国际原子能机构推荐的废物分类法
1994年国家原子能机构发布了一个按放射性废物处置分类的固体废物分类标准 (Safety Series No.III-G-1.1)。
国际原子能机构固体废物分类标准
废物级别
特性
处置方案选择
免管废物(EW) 对公众成员照射所造成的剂量值 <0.01mSv/a
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