核废物处理技术第03章B201203
核能发电技术的废物处置与资源化利用技术
核能发电技术的废物处置与资源化利用技术引言核能作为一种清洁、高效的能源形式，已经被广泛应用于世界各国的能源供应体系中。
然而，核能发电所产生的废物长期以来一直是人们关注的焦点。
核能废物的处置和管理问题涉及对人类社会和环境的长期影响，因此，核能发电技术的废物处置与资源化利用技术的研究与发展势在必行。
核能废物的分类与特性核能废物主要分为三类：高放射性废物、中放射性废物和低放射性废物。
高放射性废物具有极高的辐射能力，需要严格的隔离和封存措施；中放射性废物辐射能力相对较低，但仍需要经过特殊的处理和管理；低放射性废物辐射能力较弱，可以通过适当的措施直接投放到环境中。
核能废物的处理方法核能废物处理方法主要包括储存、转运、处理和处置。
储存是将废物暂时存放在特定场所的过程，以待后续的处理和处置；转运是指将废物从生成地点运输到储存或处理场所的过程；处理是指对核能废物进行物理、化学或生物处理，以减少其辐射能力或改变其物理、化学特性；处置是指将已经处理过的废物放置到特定地点，并采取措施使其与人类和环境隔离。
核能废物的储存核能废物的储存是废物管理的第一环节，也是非常重要的一环。
目前，常见的储存方法包括地下储存和地上储存。
地下储存主要采用深埋方式，将废物封存在地下数百米或数千米深的地层中，利用地层的稳定性和不透水性来实现废物的长期隔离和固定；地上储存主要采用特定的容器和包装材料将废物密封，并放置在特定的场所，如核能发电厂、核技术研究机构等。
核能废物的转运核能废物的转运是将废物从生成地点运输到储存或处理场所的关键步骤。
在转运过程中，需要采取严格的措施保障废物的安全和稳定性，避免辐射泄漏和污染事故的发生。
常见的核能废物转运方法包括陆上转运和海上转运。
陆上转运主要通过公路或铁路进行，采用专用的运输容器和车辆，确保废物的稳定和安全；海上转运则通过专门设计的船只和容器进行，同样需要严格遵循国际标准和协议。
核能废物的处理核能废物的处理是指对废物进行物理、化学或生物处理，以减少其辐射能力或改变其物理、化学特性。
核工程中的废物处理与处置技术评价
核工程中的废物处理与处置技术评价核工程中的废物处理与处置技术评价核工程技术的发展和应用，在为人类带来巨大的能源供应的同时，也带来了核废物的产生和处理问题。
核废物是核工程中产生的不可避免的副产物，其含有放射性物质，对人类和环境都具有潜在的危害。
因此，核废物的处理与处置技术至关重要。
本文将对核工程中的废物处理与处置技术进行综合评价。
首先，核工程中的废物处理技术主要包括分离、转化和封存三个步骤。
分离是指将放射性核素从废物中分离出来，转化是指对分离出来的放射性核素进行化学转化，使其更安全地存储或处理，封存是指将转化后的废物封存于特定的容器中，以防止辐射泄漏。
在分离技术方面，目前常用的方法包括化学分离法、物理分离法和复合分离法。
化学分离法通过溶液萃取、固相萃取和气相萃取等方法将放射性核素与废物分离开来。
物理分离法通过岩石过滤、膜过滤和电离气体检测等方法实现核素的分离。
复合分离法将化学分离法和物理分离法相结合，提高分离效果。
在转化技术方面，主要包括化学转化和辐射转化两种方法。
化学转化方法是通过化学反应将放射性核素转化为无害或相对无害的物质。
辐射转化方法则是通过辐射将放射性核素转化为稳定的同位素。
在封存技术方面，常用的方法包括混凝土封存、玻璃封存和陶瓷封存等。
混凝土封存是将转化后的废物与混凝土混合，浇筑成块体，形成具有良好密封性的固体。
玻璃封存则是将转化后的废物与玻璃熔融，形成玻璃固化体。
陶瓷封存则是将转化后的废物与陶瓷材料结合，形成陶瓷固化体。
其次，核工程中的废物处置技术主要包括中间贮存、长期贮存和最终处置三个阶段。
中间贮存是指将处理后的废物储存在特定的场所，等待进一步处理或处置。
目前常用的中间贮存方法有干式贮存和湿式贮存两种。
干式贮存是将废物置于密封的容器中，通过空气对流或自然对流降低废物的温度。
湿式贮存则是将废物置于水中，利用水的冷却性质降低废物的温度。
长期贮存是指将处理后的废物长期储存在较为安全的地下设施中。
核废物及处理办法
核废物及处理核电站的运行也会产生一些废物，但其废物量却很少，其主要表现为具有放射性，核废物分为气体、液体及固体三种。
气体和液体废物处理原则是：尽量回收，把排放量减至最低，并将放射性减至规定的允许值以下。
气体由烟囱向高空排放，液体与冷却循环水混合及稀释后排入大海；对于放射性较高的液体废物则转化成固态，固态废物不向环境排放，根据其放射性水平，分别进行处理。
低放射性废物包括经过轻微受到辐射污染的日常废物，例如纸张、手套、塑胶容器等，中放射性废物包括在废气及废液处理中或维修工作中，所收集的带辐射的树脂和化学沉淀物，过滤器等。
高放射性废物是核电站乏燃料经后处理提取游泳物质后，所剩下的废物。
那么放射性废物是怎样处理的呢？低放射性废物被压缩，及装入密封金属罐内；中放射性废物则与砂及水泥混合，待其凝固后倒入混凝土罐中。
这些低、中放射性废物会暂时存放在核电站内，最后送到一个特别制造的浅层埋置厂，当废物堆满后，倒入填料，然后覆盖一层厚厚的抗渗黏土，再加上普通的土形成土丘，上面长出当地的植物，自然地融入当地的风景。
200年或300年后，它们的放射性会基本消失，那时这些废物堆放厂可供人们自由活动，高放射性废物经过玻璃固化，密封在特制的废物箱内，贮存在核电站内专门设计的乏燃料水池中约10年，排除余热，待其放射性减退之后，送到500至1000米深处的地下深层长期埋置厂，在那里进行长期贮存，并远离地震和火山活动区域，以确保人类生存条件不受到高放废物的影响。
核废物经过上述严格的处理之后，其放射性对环境的影响已微乎其微，如广东大亚湾核电基地，目前有4台百万千瓦级核电机组在运行，周围检测站定期采集空气，水样、土样和动植物样。
核燃料循环系统的核废物处理技术评价
核燃料循环系统的核废物处理技术评价核燃料循环系统是一种核能利用技术，在核能发电过程中，核燃料经过一系列的循环利用过程，使废物产生量减少，并将产生的废物进行有效处理。
本文将对核燃料循环系统的核废物处理技术进行评价。
首先，核燃料循环系统的核废物处理技术可以将废物进行有效处理和储存。
核废物处理技术分为两个主要方面，即前端处理和后端处理。
在前端处理中，废物通过物理和化学方法进行处理，以减少延期热和辐射热的释放。
在后端处理中，通过高温处理、玻璃基固化和深地贮存等方法将废物安全储存。
这些处理技术可以有效减少废物对环境和人体健康的危害。
其次，核燃料循环系统的核废物处理技术可以实现安全处置核废物。
核废物是一种具有高辐射性和较长半衰期的物质，如果不经过妥善处理和处置，将对环境和人类造成严重威胁。
通过核燃料循环系统的核废物处理技术，可以将废物进行安全处置，降低其对环境和人类的危害。
例如，通过深地贮存，将废物安全地封存在地下深层，以防止辐射泄漏。
再次，核燃料循环系统的核废物处理技术可以实现资源的有效利用。
核废物中含有可再利用的核燃料，通过后端处理技术可以提取和回收这些核燃料，并进行再利用。
这样一来，不仅减少了废物的产生量，还可以节约核燃料资源，延长核能的利用寿命。
同时，通过核废物处理技术，还可以回收其他有价值的元素和物质，实现资源的循环利用。
此外，核燃料循环系统的核废物处理技术还可以减少核废物对环境的影响。
核废物处理技术采用了严格的安全措施和防护措施，以确保废物在处理和储存过程中不会对环境造成污染和危害。
例如，在前端处理中，通过使用密封容器和高效过滤系统，可以减少废物对周围环境的辐射释放。
在后端处理中，通过使用贮存容器、防护层等措施，可以保证废物的安全储存，避免对土壤和水源的污染。
总结起来，核燃料循环系统的核废物处理技术在减少废物产生量、实现资源的有效利用、安全处置废物和减少对环境的影响等方面，都具有重要的意义和作用。
核燃料后处理及核废物处置(第三章和第四章)
用4-6mol/L的热硫酸溶解不锈钢包壳。
Fe H 2 SO 4 FeSO 4 H 2
Cr 1 .5 H 2 SO 4 0 .5Cr 2 ( SO 4 ) 3 1 .5 H 2
Ni H 2 SO 4 NiSO 4 H 2
化学溶解去壳法的缺点
（1）溶解速度慢，且不稳定，硝酸根对不锈钢包壳
东华理工大学 化学生物材料科学学院 张志宾
首端处理的目的：将不同种类的乏燃料组（元）件加工 成具有特定的物理、化学状态的料液，供铀钚共萃取共
去污工序使用。
首端处理对后处理试剂的消耗量、三废的产生量及运行费有很 大的影响，而且直接关系到萃取工艺工程能够顺利进行。
因此，首端处理是后处理工艺的重要组成部分。
优 点：（1）产生的废物包壳处于固态状态，克服
了化学法溶解包壳那样产生过多的放射性废液， （2）也解决了机械脱壳可能将少量芯体夹带在包
壳中而失去核燃料。
缺 点：切割设备较复杂，需遥控操作。 应 用：用于处理锆及其合金包壳、不锈钢包壳， 是动力堆乏燃料元件有代表性的去壳方法。
1 乏燃料元件的剪切
乏燃料剪切的要求： （1）切除元件端头，使不含铀芯的金属材料尽可能
铝包壳的元件
在同一溶解器中先用碱溶壳，再用硝酸溶芯的溶解 过程。
2 Al 2 NaOH 2 H 2 O 2 NaAlO
2
3H 2
氢气与空气的爆炸极限为4% ～75%（范围较宽，爆炸难控制）， 在NaOH溶液中添加适量NaNO3可以一直氢气的产生。
8 Al 5 NaOH 3 NaNO 3 2 H 2 O 8 NaAlO
溶解器出现正压造成放射性物质泄漏的危险。
核废料处理技术减少海水核污染的创新方法
核废料处理技术减少海水核污染的创新方法核能作为一种清洁且高效的能源形式在全球范围内得到广泛应用，随之而来的问题是核废料的处理和储存。
正确处理核废料对于保护环境和人类健康至关重要。
尤其是核废料对海洋生态系统的污染，需要我们寻找创新的方法来减轻该影响。
本文将讨论一些核废料处理技术以及减少海水核污染的创新方法。
I. 核废料的分类和特点核废料可以分为低放射性废料、中放射性废料和高放射性废料三类。
它们的特点和放射性程度不同，需要采取不同的处理方法。
1. 低放射性废料：含有低浓度的放射性物质，如辐射源、废气等。
处理方法包括安全封存、深层地下储存等。
2. 中放射性废料：具有较高的放射性水平，如被辐射的设备、壳体等。
处理方法包括固化、贮存和浸泡等。
3. 高放射性废料：放射性水平最高的废料，如核燃料棒、核燃料元件等。
处理方法包括再处理、转运和封存等。
II. 核废料处理技术1. 固化技术固化技术是将核废料与特殊材料结合，形成硬质或陶瓷状的块体来稳定废料。
这可以防止核废料的溶解或扩散，从而降低对海洋环境的污染风险。
2. 再处理技术再处理技术是将废料中可再利用的核材料从中分离出来，以减少剩余废料的量和放射性。
这可以降低废料的活度，并从根本上减少核污染对海洋生态系统的危害。
3. 转运技术转运技术是将核废料从产生地点运送到处理或储存场所的过程。
在转运过程中，需要采取严格的安全措施以避免核污染的泄漏和扩散。
4. 封存技术封存技术是将核废料储存在特殊容器或设施中，以防止核污染物的释放和接触。
封存设施需要具备良好的密封性、耐辐射性和长期稳定性，以确保核废料的安全储存。
III. 减少海水核污染的创新方法除了传统的核废料处理技术外，还需要寻找创新的方法来减少海水核污染。
以下是一些可能的创新方法：1. 高效过滤技术开发高效的过滤系统可以有效地去除核污染物。
利用纤维材料、离子交换树脂等材料，可以吸附和捕集核污染物，从而减少废料进入海洋的量。
《放射性废物处理与处置》12 核电废物处置
放射性废物处理与处置
第十二章 核电站废物的处理
12.4 核电站流出物的排放 （1）流出物排放的审批和监督
三同时：废物处理设施和主工艺设施同时设计、 同时建设、同时投产
四统一：多堆统一管理、统一申请排放限值、统 一实行环境监测、统一组织应急响应和实施排放
（4）固体废物的包装和运输 钢桶：200L、400L 混凝土容器：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ；自屏蔽效能好，抗
腐蚀作用强；废物包装率低。
A型包装：渗水试验、负载试验、贯穿试验和 1.2m自由坠落试验；
B型包装：增加高温燃烧试验、9m坠落试验和水 浸试验；
固体废物的暂存：不超过5a的废物量；可回取； 辐照剂量率限值。
大含盐量400g/L。 通常进行水泥固化，硼酸根离子有缓凝
作凝用作，用加，入需要Ca加(O入H)缓2预凝处剂理。；SO42-有促
放射性废物处理与处置
第十二章 核电站废物的处理
废树脂：迄今尚无较好的处理工艺 压水堆核电站废树脂中主要核素137Cs、134Cs、
60Co、58Co 树脂的特点：比活度很高、有机物、辐解产生
放射性废物处理与处置
第十二章 核电站废物的处理
3H的来源 冷却剂中氘的活化：2H＋n→3H 冷却剂中锂的活化：6Li＋n→3H＋4He 硼的中子俘获：10B＋n→3H＋24He 铀核三裂变反应 3H以HT和HTO进入废气和废液中
放射性废物处理与处置
第十二章 核电站废物的处理
14C的来源 气体中杂质的活化反应 17O核反应：17O（n，α）14C 14N核反应：14N（n，p） 14C 13C核反应：13C（n，γ）14C 14C以CO2进入废气和废液中
放射性废物处理与处置
核安全放射性废物处置方案
核安全放射性废物处置方案背景在核能行业中，排放剧毒的放射性废物一直是一个严重的问题。
这些废物对人类健康和环境造成严重的危害。
因此，开发出一种可行的放射性废物处理方案一直是人们不断探寻的目标。
本文将详细探讨当前主流的核安全放射性废物处置方案。
国内外现状目前，核能国家和地区已经形成了自己的放射性废物处理方案。
一般来说，这些方案可以分为三类：地质处置、隔离存储和再利用（尤其是提取钚等可再利用的核燃料和热中子捕获物）。
在国内，中国正在加紧研究放射性废物长期稳定安全的处置方案。
已经制定了放射性废物的初步处置方案，即采用地质处置。
地质处置地质处置是目前国际上认可的比较安全和可行的处理放射性废物的方式。
其基本原理是将放射性废物通过特定的地质条件封存，在封存期间，充分发挥地质的保护作用和化学作用。
目前有多种地质条件适合用于放射性废物的地质处置，如盐岩、火山岩、花岗岩和泥岩等。
我国根据国情和地域特点采用了盐岩地质处置方案，这种方案是将放射性废物在500-1000米的深度用容器包裹起来，放进掘进到盐层内的长钻孔之中，再将钻孔用密封的方式进行封堵。
这样，放射性废物就被长期储存在封闭的地层内。
与其他处理方式相比，盐岩地质处置方案具有成本较低、安全性高、时间长等优点，具有广泛的应用前景。
隔离存储隔离存储是一种中期处置方案，它通常使用混凝土中置入容器，将放射性废物暂时存储于离人类社区有一定距离的隔离区域或专门处理场所中。
这种方法相对简单，成本低，能够暂时保护人类和环境安全。
但是，隔离存储需要持续时间较短，而放射性半衰期较长，因此需要采取其他措施进行终极处理。
再利用再利用是在废物中提取可重复使用的物质，如钚和铀。
这种方法可以降低放射性废物的数量、减轻处置的难度和成本。
但是，提取过程很复杂，成本高，同时还需要处理提取过后的非再利用部分的废料。
因此，在实践中很少使用。
结论综上所述，目前地质处置是一种被广泛认可并被普遍采用的长期放射性废物处理方案。
核废物处理与安全管理办法
核废物处理与安全管理办法前言核废物处理与安全管理是核能领域的重要议题之一。
随着核能的广泛应用，核废物的产生量不断增加，如何高效、安全地处理和管理核废物，成为各国政府和科研机构亟待解决的问题。
本文将重点探讨核废物处理与安全管理的办法和措施。
一、核废物的定义和分类核废物是指在核能利用过程中产生的具有放射性的废弃物。
根据其放射性水平和处理方式的不同，核废物可分为三类低放射性废物（LLW）、中放射性废物（MLLW）和高放射性废物（HLW）。
低放射性废物具有较低的放射性水平，通常可通过密封储存或浅埋地处理进行安全管理。
中放射性废物的放射性水平较高，常需进行特殊处理，如固化处理和深地贮存。
高放射性废物是最具有放射性风险的废物，需要进行复杂的处理和长期的安全管理。
二、核废物处理的方法核废物处理的方法主要包括储存、固化、再处理和处置等。
储存是一种临时的处理方式，用于暂时保存核废物，等待进一步的处理。
固化是将核废物与特殊材料混合固化成块状或球状物的过程，可以减少核废物的体积和毒性，并提高其稳定性。
再处理是指对核废物进行化学分离和提取，以回收其中可再利用的核材料。
处置是最终的处理方式，将核废物安全地封存或封存在地下等特定位置，以防止其对环境和人类健康造成损害。
三、核废物处理与安全管理办法为确保核废物的安全处理和管理，各国制定了一系列的办法和措施。
核废物的处理和管理应遵循核能安全、环境保护和人类健康的原则。
建立健全的法律法规体系和技术标准，对核废物的处理和管理进行规范和监管。
第三，加强核废物的分类、标识和追踪，确保核废物的来源可溯和后续管理的可控。
第四，加强核废物运输和储存设施的安全措施，防止核废物的泄漏和事故发生。
第五，加强核废物处置场地的筛选和设计，确保其安全性和长期稳定性。
第六，开展核废物处理与管理的科研和技术创新，促进废物处理技术的提高和应用。
四、国际合作与交流核废物处理与安全管理是国际性的问题，各国应加强合作与交流，共同推进核废物处理与管理的技术进步和标准化。
《处理与处置》(3)废物产生和最小化
放射性废物处理与处置
第三章 放射性废物的产生和废物最小化
废水 露天开采废水、地下采矿废水、铀矿石 堆废水及冲洗车辆水、废石场废水 开采1t铀矿石产生0.5～5t废水，铀浓度 0.2～5mg/L，比正常本底高4～100倍。 处理方法：①石灰石中和沉淀法除铀； ②离子交换法除铀；③软锰矿吸附法除 镭；④重晶石吸附法除镭等。
二氧化铀陶瓷芯块
钚-239
轻水堆的燃料组件
乏燃料元件的运输
放射性废物处理与处置
第三章 放射性废物的产生和废物最小化
元件制造产生的废物 含铀固渣 制造混合氧化物燃料元件（MOX）所产 生的钚污染废物，要作长寿命放射性废 物处置。
放射性废物处理与处置
第三章 放射性废物的产生和废物最小化
燃料元件制造 包含核燃料的最小独立结构单元称作燃料元件。 研究设计：涉及核物理、裂变物理、固体物理、 传热学和质量转移理论、材料科学、化学、固 体和流体力学等综合知识。 制造检测：一般由芯体和包壳组成。长期在强 辐射、高温、高压、高流速的环境下工作，对 芯体和包壳材料、结构和使用寿命有很高的要 求。
放射性废物处理与处置
第三章 放射性废物的产生和废物最小化
铀转化：六氟化铀的生产和转化 从铀水冶厂来的U3O8原料，从后处理厂 来的硝酸铀酰溶液或三碳酸铀酰铵原料。 第一步：用氢气还原六价铀 U3O8 ＋2H2＝3UO2 ＋2H2O 第二步：把UO2氢氟化为四氟化铀UF4
UO2 4 HF UF4 2H 2O
放射性废物处理与处置
第三章 放射性废物的产生和废物最小化
放射性物质在国民经济中的应用而产生的放射 性废物： 核燃料循环前段废物 反应堆运行废物 核燃料循环后段废物 核设施退役废物 放射性同位素和核技术利用废物 伴生放射性矿废物
核废物处理技术第03章A201203
二 化学沉淀过程和原理
胶粒：通常将胶核与吸附层合在一起称为胶粒 胶团：胶粒与扩散层组成的电中性胶团，称为胶团。
由于胶粒内反离子电荷数少于表面电荷数： 胶粒总是带电的 ； 其电量等于表面电荷数与吸附层反离子电荷数之差 ； 其电性与电位离子电性相同。
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二 化学沉淀过程和原理
混凝：水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程； 是凝聚（混合）和絮凝的总称。 混合（凝聚）：指使胶体脱稳并生成微小聚集体的过程； 絮凝：指脱稳的胶体或微小悬浮物通过吸附、卷扫和架桥 等作用而聚结成更大的絮凝体的过程。
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二 化学沉淀过程和原理
化学絮凝沉淀一般通过四个步骤实现： 第一步：化学絮凝剂加入、搅拌和混合；
对于仅含短寿命核素的废液： 暂存衰变—稀释排放
对于仅含长寿命核素的废液：
净化浓缩—稀释排放 对于其他放射性废液：
暂存衰变--净化浓缩—稀释排放
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一 概述
水
细菌 藻类及原生动物
悬浮物
泥沙、粘土
其它不溶性物质 无机胶体（如硅胶） 有机胶体（如腐殖质胶体） 常量元素盐类 盐类 微量元素盐类
水 的 组 成
胶体物质
溶解物质
气体：O2，N2，CO2，CH4，H2S等
有机物质
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一 概述
来源 水体 简单离子和分子 无机络合离子 络合离子 有机络合离子 螯合物 化合物 有机高分子化合物 无机胶体
放 射 性 物 质 在 水 体 中 的 状 态
溶存状态
胶体状态
有机高分子胶体 无机悬浮物（主要是沉积物） 微粒状态 有机悬浮物（主要是生物残骸）
二 化学沉淀过程和原理
核能废料及废源处理方案
核能废料及废源处理方案
核能废料及废源处理是一个具有挑战性的问题，需要采取有效的方案来确保安全和环境的保护。
以下是一些可能的处理方案：
1. 高温处理和永久储存：将核能废料暴露在高温下，以确保其彻底地破坏和还原。
之后，将废料进行永久储存，例如将其封装在密封的中，并将其存放在地下设施中。
2. 转化为可再利用的燃料：通过使用特定的技术，可以将核能废料中的某些元素转化为可再利用的燃料。
这种方法有助于减少废料的量，并利用其中的能量。
3. 隔离和监测：将核能废料和废源进行隔离，并进行定期的监测，以确保没有辐射泄漏和危害。
这种方法需要建立合适的设施和监控系统，以确保安全和可持续的处理。
4. 国际合作和分享：核能废料处理是一个全球性的问题。
国际合作和分享经验和技术对于制定有效处理方案非常重要。
各国之间应该共享信息和合作，以推动核能废料处理的发展和进步。
以上只是一些处理核能废料及废源的可能方案，具体的选择还需根据实际情况和安全要求进行评估和决策。
同时，应该始终保持对环境和人类健康的尊重和保护。
请注意，本文提供的信息仅供参考，具体的处理方案需要与专业机构和专家进行进一步的讨论和确定。
核能发电废弃物处理与处置技术研究
核能发电废弃物处理与处置技术研究核能发电是一种有效、高效的能源形式，被广泛应用于世界各国。
然而，核能发电所产生的废弃物也是一个极具挑战性的问题。
核能发电废弃物处理与处置技术的研究，旨在寻找安全、可靠、环保的解决方案，以确保废弃物的妥善处理和长期处置。
本文将对核能发电废弃物处理与处置技术进行探讨，并提出一些研究方向和未来发展的趋势。
一、核能发电废弃物的分类与特点核能发电所产生的废弃物主要分为三类：高放射性废物、中放射性废物和低放射性废物。
高放射性废物是指具有极高辐射能力和长半衰期的废物，中放射性废物则具有较低的辐射能力和中等半衰期，而低放射性废物辐射能力相对较低。
这三类废弃物的特点不同，因此需要采取不同的处理与处置技术。
高放射性废物是核能发电中最具挑战性的废弃物之一。
由于其辐射能力强、半衰期长，对人类和环境的影响较大。
目前，国际上主要采用地下封存或深海排放的方式进行处理和处置。
这些技术需要保证废物的长期安全封存，避免辐射物质泄漏。
中放射性废物相对来说辐射能力较弱，半衰期较短，但仍然对环境和人类健康产生一定的潜在风险。
处理和处置的技术主要包括固化和隔离等方法。
固化技术是将中放射性废物稳定在固体基质中，防止其与环境接触。
隔离技术则是通过建设专用设施将其与人类和环境隔离开来。
低放射性废物处理与处置相对较为简单，常见方法包括包装、密封、标识等。
这些措施可以保持废物安全，防止其对环境造成污染。
二、核能发电废弃物处理技术的研究与应用核能发电废弃物处理技术的研究与应用是确保核能发电安全和可持续发展的关键。
当前，世界各国都在积极进行相关技术的研究与开发。
1. 高放射性废物处理技术高放射性废物的处理是核能发电废弃物处理技术中最困难的一部分。
传统的处理方法包括地下封存和深海排放。
然而，这些方法存在一定的安全隐患和环境风险。
因此，当前的研究主要集中在寻找更安全可靠的处理技术。
一种备受关注的新型处理方法是核能发电废弃物的转化与再利用。
化学与核废物处理
化学与核废物处理核废物是指因核能利用而产生的具有放射性的废弃物质。
核废物的处理是一项非常重要的任务，涉及到环境保护以及人类的安全。
在核废物处理中，化学技术起着至关重要的作用。
本文将探讨化学在核废物处理中的应用，并分析其优势和挑战。
一、核废物处理的概述核废物的处理包括处理、储存和处置三个主要阶段。
处理阶段主要涉及将核废物进行分类、分离以及浓缩，以减小其体积和封装度。
储存阶段需要采取措施确保核废物的长期安全存储，如深地贮存或地质处置。
处置阶段是将核废物安全地永久处置，以防止其对环境和人类的危害。
二、化学在核废物处理中的应用1. 分离与浓缩核废物中存在许多有害物质和可回收物质，化学技术可以用于将它们有效地分离和浓缩。
例如，浸出技术可以通过溶剂提取将目标物质从废物中分离出来。
溶剂的选择和浓缩系数的优化可以提高分离效果。
此外，化学沉淀、结晶和蒸发等技术也可以用于有效地实现核废物的分离和浓缩。
2. 放射性废物稳定化处理核废物中的放射性物质是最需要处理的关键问题。
化学技术可以用于稳定化处理，将放射性核素转化为稳定的化合物，并减少其活性和毒性。
例如，钙钛矿化学稳定化技术可以将放射性核素锕系元素稳定固化成钙钛矿，并通过固化材料将其封装，以防止放射性物质的释放。
3. 废水处理核废物处理不仅包括固体废物的处理，还包括液体废物的处理。
废水处理是其中的重要环节之一。
化学技术如离子交换、沉淀和膜分离等可用于去除废水中的放射性物质和有害物质。
合理的废水处理可以有效降低对环境和人类的风险。
三、化学在核废物处理中的优势和挑战1. 优势化学技术可以通过物理和化学的手段来对核废物进行处理，实现有效的分离和浓缩。
此外，化学技术在处理过程中可调控性强，可以根据不同的核废物类别和特性进行调整，以达到最佳处理效果。
化学技术也可以实现对核废物的稳定化处理，从而降低其对环境和人类的危害。
2. 挑战化学在核废物处理中也面临着一些挑战。
首先，核废物的种类繁多，每种废物的特性都不尽相同，需要研发不同的化学处理方法。
核能发电废物处理技术研究
核能发电废物处理技术研究核能是一种高效、可持续的能源形式，然而，核能发电过程中产生的废物处理一直是一个重要问题。
废物处理的不当可能对环境和人类健康造成严重影响。
因此，开展核能发电废物处理技术的研究具有重要意义。
本文将探讨当前主要的核能发电废物处理技术以及未来可能的发展方向。
第一部分：核能发电废物的分类和特点核能发电废物可分为两类：高放射性废物和低放射性废物。
高放射性废物具有极高的辐射水平，需要长期安全储存。
低放射性废物辐射水平较低，但也需要妥善处理。
此外，核能发电废物的特点还包括长寿命、高温度等，这给废物处理带来了很大的挑战。
第二部分：目前的核能发电废物处理技术1. 高放射性废物处理技术目前，高放射性废物处理的主要技术是深地质处置。
深地质处置是将废物安全埋藏在地下数千米深的地层中，利用地层稳定性和地下水迁移缓慢的特点来保证废物不会对环境产生危害。
然而，深地质处置技术需要考虑地质环境的选择和废物密封材料的稳定性等问题。
2. 低放射性废物处理技术低放射性废物处理技术主要包括固化和封装。
固化是指将低放射性废物与特定材料结合形成稳定的固体体系，以减少辐射释放。
目前常用的固化材料有水泥和玻璃等。
封装是指将固化后的低放射性废物装入特殊容器中，以确保其长期储存的安全性。
封装材料需要具备良好的耐久性和辐射屏蔽性能。
第三部分：未来发展方向1. 废物再处理技术目前，废物再处理技术还处于发展初期，但具有重要的应用前景。
通过废物再处理，可以将一部分具有再利用价值的核能废物重新转化为可用燃料，从而提高核能发电的经济性和可持续性。
2. 新材料的研发新材料的研发对核能发电废物处理技术的提升具有重要作用。
一方面，新材料可以用于提高废物固化和封装的稳定性和安全性；另一方面，新材料可以改善废物处理的效率，减少处理成本。
3. 其他废物处理技术的应用除了核能发电废物处理技术，其他废物处理技术可能对核能废物处理也具有借鉴意义。
例如，利用化学方法可以降低废物的辐射水平；利用生物技术可以加速废物的分解过程。
核废物处置-3 第三章 放射性废物的地质处置
凝灰岩
3.岩石脱玻璃化时生成石英、长石等矿物，使岩石的机 械强度、密度和杨氏模量（杨氏模量----表征在弹性 限度内物质材料抗拉或抗压的物理量，它是沿纵向的 弹性模量）等增大。从这个意义上讲，应该选择生成 时代较老的凝灰岩作处置库主岩。
4.热稳定性较好。
综上所述，在凝灰岩中选择高放废物处置库时，应该 选择地质构造简单、生成时代较老的未沸石化凝灰岩 分布地段，在其周围、上盘存在若沸石化凝灰岩则更 有利。
• 1.岩体延伸范围较大，岩石质地均一。 • 2.断裂构造不发育，岩石裂隙广泛地被次生
矿物（方解石、粘土等）充填。 • 3.岩石的水渗透系数小于10-9~10-8cm/s；岩
石的空裂度不大于0.5%~1%。 • 4.在地貌上，花岗岩体应略低于周围地区，
以免岩体被风华、剥蚀过快。
三、粘土岩
粘土是良好的回填材料 ，适宜于处置放射 性废物的特性主要有：
7．减弱、消散岩石因热膨胀、变形等造成的对 废物容器的应力，对废物容器提供机械屏障。
第三节 适合于处置放射性废物 的岩土种类
地质处置介质阻滞放射性核素迁移的功能主要表 现为：
1.岩石中的长石、黑云母、绿泥石、高岭石、伊 利石、沸石等矿物，对有些放射性核素具有较强的 吸附能力和离子交换能力。
2．废物处置库主岩一般致密少裂隙，深处置库废 物中的放射性核素经岩石中迂回曲折的显微裂隙、 矿物粒间空隙迁移至生物圈，约需穿越数十公里甚 至数百公里。这期间、高放废物中的大部分放射性 核素和低、中放废物中的几乎全部放射性核素，已 衰变至无害水平。
３.导热性能良好[热导率为3.34—6.28W/（m·C）]。
４.对自身中出现的裂隙具有特有的自封闭(或自愈合) 能力，即若岩盐中出现裂隙，裂隙水中的过饱和 盐分能自行沉淀并封闭裂隙，因而岩盐中裂隙的 存在时间较短。
核医学“三废”处理预案
核医学“三废”处理预案(总4页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March徐州市中心医院核医学科“三废”处理预案临床核医学使用的放射性核素多数品种的半衰期较短，发射γ射线或β射线，物理状态多为液态，少数为气态。
因此核医学科室中及放射性药品储存、分装、操作和测量等有关的工作场所均属于开放性工作场所。
核医学科室的选址、内部布局、室内装饰材料的选择、通风、采暖、上下水道及放射性废物的处理等必须遵守国家标准《临床核医学卫生防护标准》（GBZ120-2002）中的有关规定，应确保所负责实践和源所产生的放射性废物的活度和体积达到并保持最小，对其实施良好的管理，进行分类收集、处理、整备、运输、储存和处置。
在充分考虑废物的产生与管理各步骤之间的相互关系，并应根据所产生的废物中的放射性核素的种类、含量、半衰期、浓度以及废物的体积和其他物理化学性质的差别，对不同类型的放射性废物进行分类收集和分别处理，以利于废物管理的优化。
对于操作过程中有可能产生的三类废物应做以下处理：1. 临床核医学使用的放射性核素物理状态多数为液态：对于操作过程中可能产生的液体废物（包括患者的排泄污物）应指定倾倒的位置，并统一收集至放射性污水处理系统（北京森科—液压槽系统）。
该液压槽系统主要由控制台、固体池、污水池a、污水池b、污水池c以及一个液压泵组成。
该系统为全自动电脑控制，废物由固体池过滤以后进入污水池a，在污水池a接近可容纳的正常最高值时，污水池a的感应装置根据液量提供信息打开污水池a底部的阀门，使污水进入污水池b，然后依次再进入污水处理池c。
放射性污水在放射性污水处理系统中储存至10个半衰期以后排放。
系通过液体量及放射性两方面进行控制的槽式排放。
如发生紧急状况可改由控制台，经由经触摸屏进行操作，或直接通过手工控制阀门开放，并及时通知厂家进行进一步相应处理。
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三 常用的凝聚方法
铁盐絮凝沉淀法 净化机理：水合一水解一羟基桥联
在 pH ≺ 9 的水溶液中： 可形成如下的带正电荷氢氧化铁胶粒： {[Fe(OH)3]m⋅n Fe3+⋅3(n-x)Cl-}3x+
胶核 电位离子 反离子
三价稀土元素及Ru3+等可与其中的 Fe3+交换，被吸附在氢氧化铁
95Zr(VI)≻147Pm(III)≻144Ce(III)≻106Ru(III)≻90Sr(II)≻137Cs(I)
在同价的放射性核素中,原子序数（或原子量）越大的核素其去除 率也越高。
上述现象是由放射性核素在水溶液中的存在状态和行为以及铝盐的 絮凝规律决定的。
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三 常用的凝聚方法
锶、铯、碘等去除率低的原因： 为二价或单价放射性核素，因其电荷小, 极化能力小和溶解度大； 不能形成羟基水合离子, 因而不能与羟基水合铝离子桥联而总是以 裸露的离子存在； 只能被吸引作为电位离子或反离子。
Sr2+、 Cs+、I- 等只被吸附在胶粒的表面上；
特别是 Cs+、I+ 等放射性离子, 由于被氢氧化铝胶体吸附后不能生 成难溶的化合物, 因此去除率很低。
胶粒之中；
最后它们与铁形成混合的氢氧化物沉淀。 Fe(OH)3 胶体双电层的吸附作用几乎可以载带各种阳离子。 Company Logo
三 常用的凝聚方法
铁盐絮凝沉淀法
pH ≻ 9 时, Fe(OH)3 胶体因吸附带负电荷的 Fe02- 而形成带负电的胶粒: {[Fe(OH)3]m⋅n FeO2-⋅(n-x)Na+}x胶核 电位离子 反离子 对带正电荷的多价放射性核素的离子或胶体具有大的吸附聚合能力。
此时对Sr2+ 的吸附能力也较大,
Sr2+被吸附后与 Fe02- 化合形成难溶的偏铁酸锶 。
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三 常用的凝聚方法
铁盐絮凝沉淀法
Cs＋等碱金属离子： 极化能力很小； 氢氧化物是可溶的； 不能形成其它难溶化合物。
因此 无论是氢氧化铁正胶体还是其负胶体都不能有效地吸
附和载带它。
碱土金属和碱金属比高价元素更容易释出；
可除去部分有机物质和皂类物质。
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三 常用的凝聚方法
石灰-苏打软化法
用铝盐和铁盐絮凝法不能有效地除去放射性核素锶（89，90Sr）： 不能以胶体状态存在； 不能被吸附沉淀去除；
不能形成难溶化合物。
不能通过沉淀、共沉淀、同晶交换等作用而分离 能有效地除去锶的化学处理方法： 高分子电解质 石灰-苏打软化法。
第三章 低放废水的化学沉淀处理
目
录
概述
化学絮凝沉淀原理
常用的化学絮凝沉淀方法 化学絮凝沉淀过程与设备
化学絮凝沉淀设施示例
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三 常用的凝聚方法
核工业应用
一些絮凝沉淀等水处理的普通方法已经成功地应用于 放射性废水的处理实践中,并积累了丰富的经验。 铝盐；
铁盐；
磷酸盐； 苏打-石灰絮凝沉淀。
共沉淀；
被絮凝沉淀物吸附； 只有碱金属和某些碱土金属不受其影响。 在碱性条件下形成的凝絮吸附羟基带负电荷： 吸附阳离子。 带正电荷的悬浮物也被有效地去除,此种悬浮颗粒可以起使凝絮 增长的晶核作用。
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三 常用的凝聚方法
铝盐或铁盐沉淀法（氢氧化物沉淀法）
将Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3 或FeSO4投放到废水中，它们在水 中的溶解和水解反应生成氢氧化物溶胶。 在特定的条件下，溶胶胶核可选择性地吸附： ☞吸附阳离子，生成带正电荷的胶体颗粒； ☞吸附阴离子（如羟基离子），生成带负电荷的胶体颗粒。 ☞在胶体颗粒凝聚和絮凝的过程中，载带废水中的放射性 核素沉降下来。
q 是作为电位离子的多价放射性核素的羟基阳离子总数,
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q≪n, 胶粒带正电荷。
三 常用的凝聚方法
铝盐絮凝沉淀法
一些多价放射性核素的氢氧化物也会发生这样的解离而形成带 负电的羟基氧化物。 它们都可以作为Al(OH)3 胶核的电位离子而使胶粒具有负电荷。 溶液中的碱金属等阳离子可以作为反离子，其胶团结构可表示为：
其次,其解离的羟基阳离子〈在酸性或中性介质中〉
被胶核吸着作为电位离子； 多价放射性核素被吸收入氢氧化铝胶粒的整个体 积中,而且结合牢固,相应的去除率较高；
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三 常用的凝聚方法
铝盐絮凝沉淀法
氢氧化铝胶体吸着放射性胶体示意图
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三 常用的凝聚方法
铝盐絮凝沉淀法
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三 常用的凝聚方法
铁盐絮凝沉淀法
锆、铌的处理：
在废水pH＝4.2~10的范围内：
放射性锆、铌能形成氢氧化锆、铌负胶体, 由于其电荷大, 从 而能与氢氧化铁正胶体发生强有力的互相吸引和聚合； 而在 pH ≻ 9 以后形成的氢氧化铁负胶体：
对其吸附仅靠其双电层外层的较弱的次级吸附；
研究使用一些用普通絮凝剂难以去除的某些放射性核素的方法： 锰盐； 高分子絮凝剂；
特种化学沉淀剂等。
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三 常用的凝聚方法
核工业应用 沉淀处理过程的操作pH范围及预期去污因子
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三 常用的凝聚方法
核工业应用 沉淀处理过程的操作pH范围及预期去污因子
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Al
Me
H2 O
HO H2 O 2
HO H2 O 2
+
2H2O
直至多聚体：
6+ H 2O H 2O H 2O H 2O
OH OH
H 2O
Me
Al
H 2O
OH OH
H 2O
OH OH
H 2O
Me
H 2O
Al
H 2O
HO H 2O 2
即[Al2Me2(OH)6(H2O)]12]6+
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不如对多价正电荷放射性离子或胶体吸附得那样有效。
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三 常用的凝聚方法
铁盐絮凝沉淀法 pH处理效果的影响：
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三 常用的凝聚方法
铁盐絮凝沉淀法 对放射性核素的净化能力：
对Pu、Am等锕系元素的DF可达到103（Np的DF较低）；
对活化产物的DF可达102； 高于二价的放射性核素的DF为5∼10； 一价或二价金属的放射性核素以及形成阴离子的放射性核 素的DF不超过 2。 絮凝剂的投量增至300 mg/L并将pH增至10,
三 常用的凝聚方法
三价的铈、钜、钌形成Me( OH)(H2O)52+, 可与 Al(OH)(H20) 52+ 桥联形成混合二聚体:
H2 O H2 O H2 O OH 2+ H2 O 2+ H2 O H2 O H2 O H2 O H2 O 4+ H2 O
Al
HO H2 O 2
+
H2 O HO
Me
OH OH
q 是作为电位离子的多价放射性核素的氧化物或羟基氧化物阴离子的数目，q≪n。 上述胶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构中的Na+也可以是Cs+或 1/2Sr2+。
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三 常用的凝聚方法
铝盐絮凝沉淀法
无论是在酸性、中性或碱性介质中： 具有相同配位数的多价放射性核素首先通过羟基桥 联作用与氢氧化铝聚结成胶核,
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铝盐絮凝沉淀法 净化机理：水合——水解——羟基桥联
铝盐加入水溶液后：
解离形成Al3＋； 通过水合作用与 6 个水分子配位形成水合铝离子 Al（H2O）63+；
通过一系列水解反应发生如下的羟基化过程：
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三 常用的凝聚方法
铝盐絮凝沉淀法
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三 常用的凝聚方法
铝盐絮凝沉淀法
去除放射性核素的影响因素： 核素的种类； pH值；
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三 常用的凝聚方法
铝盐絮凝沉淀法
聚合铝絮凝除去放射性核素的效率与其价态有密切的关系： 价态越高的放射性核素其去除率也越高； 对几个不同价态的放射性核素的去除率按如下顺序降低：
可使稀土元素和锶的DF提高一个数量级。
只含有易于水解的放射性核素的情况下,
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可使它们在废水中的含量达到极限允许浓度。
三 常用的凝聚方法
铁盐絮凝沉淀法
氢氧化铁絮凝沉淀特点： 对易于水解的放射性核素易于处理； 稀土元素和锶的去污因子随絮凝剂用量和PH提高而增加； 对高价阳离子（钇、铈、钜、钌等）被吸收于整个凝絮体积； 锶、钙、铯等仅被吸附在凝絮的表面上；
三 常用的凝聚方法
铝盐絮凝沉淀法
一些具有与铝相同的配位水分子的多价放射性核素（Me*） 通过水解和聚合反应，最后与铝形成混合氢氧化物沉淀或 混合胶核：
多价放射性核素 与铝相同的配位水分子以及离子直径大致相同和同晶型； 羟基水合离子能取代或臵换一些羟基水合铝离子发生羟基桥联 Logo Company 形成混合胶核。
三 常用的凝聚方法
铝盐絮凝沉淀法
Al(OH)3是两性化合物，在酸性或中性介质中发生如下解离
在碱性介质中 Al(OH)3 发生如下的解离：
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三 常用的凝聚方法
铝盐絮凝沉淀法
氢氧化铝胶核具有很强的吸引力； 能将Al(OH)2+ 、Al(OH)2+等离子吸附作为其电位离子； 因此其胶粒带正电荷, 其胶团结构为：
三 常用的凝聚方法