放射性固体废弃物的处理
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放射性固体废弃物的处理
目录 CONTENTS
Part1 放射性基础知识 Part2 放射性固体废弃物基础知识 Part3 放射性固体废弃物安全处置技术 Part4 总结
核爆炸 核电站
放射性
“ 所谓的放射性是指原子核自发地放射出射线的现象。这些原子核
处于不稳定状态，在其发生核转变的过程中，自发地放出由粒子 或光子组成的射线，并辐射出原子核里的过剩能量，同时本身转 变成另一种核素或成为原来核素的较低能态，常见的射线有α、 β、γ射线。其所放出的粒子或光子，会对周围介质或机体产生 电离作用，造成放射性污染或危害。有时放射性也称为电离辐射。
免值，而且这些物质在可预见的将来无可利用（不包括未处理的乏燃料）。
注：乏燃料：核燃料在反应堆中使用时，由于易裂变核素的消耗、
裂变产物及重核素的生成，引起燃料反应性的变化，最终使反应堆不再能
维持临界，因此核燃料使用到一定程度必须更换。经反应堆辐射后卸下的
燃料也称为乏燃料或辐照过的燃料。 .
”
放射性固体废物的来源
”
预处理
01 AMET 收集 03 AMET 去污
02 AMET 分拣 04 AMET 回取
预处理
“ 收集： 所有的放射性废物必须分类收集。如果可能，应根据本底
辐射水平，在废物产生时检测其放射性含量。否则，应将废物放
入合适的容器中送到中心检测站进行监测。
分拣：
1、把非放射性物质或成分从放射性废物中分拣出来
核固体 废物
核燃料循环
前端 后端
非核燃料循环
1、放射性同位素生产和应用 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
放射性固体废物安全处置技术
处理方法
预处理 处理 整备
α废物处理
处置方法
低、中放和极低放 废物处置
高放废物处置
其他
安全运输
暂时贮存
预处理
“ 目的：
1、减少有待进一步加工处理和处置的放射性废物的量。 2、调整需要处理、整理和处置的放射性的性质，使其 更易加工处理和处置。
”
放射性
“ 放射性核素:
能自发地放射出射线的核素也称为放射性核素（以前常称为放射 性同位素），也叫不稳定核素。目前已发现的放射性核素近2500 种。
分类：人工和天然。天然60多种，多为人工。
”
放射性固体废物
放射性固体废弃物
“ 放射性固体废物，又称核固体废物，是指任何含有放射性核素或被其污
染的固体物质，其中放射性核素的浓度或活度水平超过主管部门确定的豁
性同位素的可燃废物，要求完善的废气处理系统，投资和运行
的成本都比较高。
”
焚烧
“ 焚烧使废物的有机成分转化成无机产物。焚烧过程中，焚烧系
统必须提供放射性核素的密封，避免气体和蒸汽逸出。
处理能力为40kg/h的焚烧炉，按每天运行8小时计算，
处理50～100
放射性废物用时不到30天。据估计，一个能力
为40kg/h的焚烧炉需要的总成本可能超过1000万美元。
在含有电解液的槽 中，污染物做阳极 ，电解液做阴极， 通过高密度电流 100～2000A/ ， 不断更新电解液， 可除去金属表面污 染物，使其表面变 得光滑清洁。
通过加入 适当的助 溶剂，使 放射性核 素重新分 配。
预处理
回取： 由于历史原因，初期入库的废物体都没有进行规范的分类包装，
入库方式也都采用向底坑内自由投放的方式，经过多年的贮存包装容 器大部分已经腐蚀，老化腐烂，致使放射性废物散落在坑内，这些废 物如不进行处理，将对环境带来多方面的污染。
管理和适合的最终处置。
”
.
沥青固化
聚合物固化：
“ 聚合物固化
是将核燃料的循环过程、核电厂运行、同位素生产和核研究活动 中产生的湿固体废物转变成稳定的固体形态，减小放射性核素释 放到环境中的可能性。聚合物大多为热塑性塑料和热固性塑料， 前者经过高温状态后冷凝能恢复原来状态而后者不能。
固体和焚烧炉灰等干固体，都是弥散性物质，需要固化处理。
通常，固化的途径是将放射性核素通过化学转变，引人到某种稳
定固体物质的晶格中去，或者通过物理过程把放射性核素直接掺
入到惰性基材中去。
固化目标是使废物转变成适宜于最终处置的稳定的费物体。
”
水泥固化
“ 水泥固化放射性废物的应用在核工业和核研究中心已超过40年。它是指将
衰期28a）等寿命较长的核素，需要安全隔离300至600a。
水泥固化组合装置 水泥固化样品
沥青固化
“ 放射性废物的沥青固化技术在核工业的应用已经有40多年，曾有
过20个以上的国家使用沥青固化放射性废物。
沥青固化
是指将加热的沥青与放射性废物一起混合，然后再处置筒内冷却，
形成硬的固化体，将放射性废物转化成稳定的状态，以便于废物
”
典型的放射性固废焚烧炉
焚烧炉：
焚烧炉需要保持一定负压
焚烧炉设计的基本要求：完全燃烧
燃烧室
钢体外壳，内衬Байду номын сангаас热和耐火陶瓷材料。
助燃器
助燃燃料：丙烷、天然气、柴油
空气加热器
助燃气体：空气和氧气
整备技术
一般采用固化技术
“ 固化的定义：在危险废物中添加固化剂，使其转变为不可流动固
体或形成紧密固体的过程。放射性蒸发残渣、泥浆和废树脂等湿
放射性废物与水泥均匀搅拌成糊状，凝结后失去流动性，逐渐硬化成固体， 进行贮存或处置。
放射性物质的毒性用现有的化学、物理和生物方法都是不能 够消除的，只能按其固有规律衰变到无害水平。大约经过10个半衰期后放 射性水平降到原来的千分之一，20个半衰期后降到原来的百万分之一。核
” 电站运行过程产生的放射性废物含有铯-137（半衰期30.2a）和锶-90（半
2、根据要求把放射性废物按标准进行恰当分类。
”
预处理
去污： 把放射性核素从不希望其存在的部位全部或部分除去
方法一般为机械-物理法、化学法、电化学法、熔炼法。
利用擦、刷、
磨、刮、削、 刨、共振等机 械作用除去表 面的锈斑、污 垢或表面涂层 、氧化膜层。
用浓的或稀的化
学溶剂与污染的 部件相接处，以 溶解带有放射性 核素的污染物、 油漆涂层或氧化 涂层达到去污的 目的
回取能力建设主要目的是对贮存于废物库底坑内的各种放射性固 体废物进行回取、分拣和包装处理。
处理技术
焚烧
“
对于低比活度的可燃废物来说，焚烧是最有效的减容方式，
并且生成的灰烬易于加工成适于处置的稳定形式。
焚烧废物的放射性比活度必须控制在不会引起操作人员和公众 的受照水平超过国家规定的允许水平。如果焚烧含有大量放射
目录 CONTENTS
Part1 放射性基础知识 Part2 放射性固体废弃物基础知识 Part3 放射性固体废弃物安全处置技术 Part4 总结
核爆炸 核电站
放射性
“ 所谓的放射性是指原子核自发地放射出射线的现象。这些原子核
处于不稳定状态，在其发生核转变的过程中，自发地放出由粒子 或光子组成的射线，并辐射出原子核里的过剩能量，同时本身转 变成另一种核素或成为原来核素的较低能态，常见的射线有α、 β、γ射线。其所放出的粒子或光子，会对周围介质或机体产生 电离作用，造成放射性污染或危害。有时放射性也称为电离辐射。
免值，而且这些物质在可预见的将来无可利用（不包括未处理的乏燃料）。
注：乏燃料：核燃料在反应堆中使用时，由于易裂变核素的消耗、
裂变产物及重核素的生成，引起燃料反应性的变化，最终使反应堆不再能
维持临界，因此核燃料使用到一定程度必须更换。经反应堆辐射后卸下的
燃料也称为乏燃料或辐照过的燃料。 .
”
放射性固体废物的来源
”
预处理
01 AMET 收集 03 AMET 去污
02 AMET 分拣 04 AMET 回取
预处理
“ 收集： 所有的放射性废物必须分类收集。如果可能，应根据本底
辐射水平，在废物产生时检测其放射性含量。否则，应将废物放
入合适的容器中送到中心检测站进行监测。
分拣：
1、把非放射性物质或成分从放射性废物中分拣出来
核固体 废物
核燃料循环
前端 后端
非核燃料循环
1、放射性同位素生产和应用 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
放射性固体废物安全处置技术
处理方法
预处理 处理 整备
α废物处理
处置方法
低、中放和极低放 废物处置
高放废物处置
其他
安全运输
暂时贮存
预处理
“ 目的：
1、减少有待进一步加工处理和处置的放射性废物的量。 2、调整需要处理、整理和处置的放射性的性质，使其 更易加工处理和处置。
”
放射性
“ 放射性核素:
能自发地放射出射线的核素也称为放射性核素（以前常称为放射 性同位素），也叫不稳定核素。目前已发现的放射性核素近2500 种。
分类：人工和天然。天然60多种，多为人工。
”
放射性固体废物
放射性固体废弃物
“ 放射性固体废物，又称核固体废物，是指任何含有放射性核素或被其污
染的固体物质，其中放射性核素的浓度或活度水平超过主管部门确定的豁
性同位素的可燃废物，要求完善的废气处理系统，投资和运行
的成本都比较高。
”
焚烧
“ 焚烧使废物的有机成分转化成无机产物。焚烧过程中，焚烧系
统必须提供放射性核素的密封，避免气体和蒸汽逸出。
处理能力为40kg/h的焚烧炉，按每天运行8小时计算，
处理50～100
放射性废物用时不到30天。据估计，一个能力
为40kg/h的焚烧炉需要的总成本可能超过1000万美元。
在含有电解液的槽 中，污染物做阳极 ，电解液做阴极， 通过高密度电流 100～2000A/ ， 不断更新电解液， 可除去金属表面污 染物，使其表面变 得光滑清洁。
通过加入 适当的助 溶剂，使 放射性核 素重新分 配。
预处理
回取： 由于历史原因，初期入库的废物体都没有进行规范的分类包装，
入库方式也都采用向底坑内自由投放的方式，经过多年的贮存包装容 器大部分已经腐蚀，老化腐烂，致使放射性废物散落在坑内，这些废 物如不进行处理，将对环境带来多方面的污染。
管理和适合的最终处置。
”
.
沥青固化
聚合物固化：
“ 聚合物固化
是将核燃料的循环过程、核电厂运行、同位素生产和核研究活动 中产生的湿固体废物转变成稳定的固体形态，减小放射性核素释 放到环境中的可能性。聚合物大多为热塑性塑料和热固性塑料， 前者经过高温状态后冷凝能恢复原来状态而后者不能。
固体和焚烧炉灰等干固体，都是弥散性物质，需要固化处理。
通常，固化的途径是将放射性核素通过化学转变，引人到某种稳
定固体物质的晶格中去，或者通过物理过程把放射性核素直接掺
入到惰性基材中去。
固化目标是使废物转变成适宜于最终处置的稳定的费物体。
”
水泥固化
“ 水泥固化放射性废物的应用在核工业和核研究中心已超过40年。它是指将
衰期28a）等寿命较长的核素，需要安全隔离300至600a。
水泥固化组合装置 水泥固化样品
沥青固化
“ 放射性废物的沥青固化技术在核工业的应用已经有40多年，曾有
过20个以上的国家使用沥青固化放射性废物。
沥青固化
是指将加热的沥青与放射性废物一起混合，然后再处置筒内冷却，
形成硬的固化体，将放射性废物转化成稳定的状态，以便于废物
”
典型的放射性固废焚烧炉
焚烧炉：
焚烧炉需要保持一定负压
焚烧炉设计的基本要求：完全燃烧
燃烧室
钢体外壳，内衬Байду номын сангаас热和耐火陶瓷材料。
助燃器
助燃燃料：丙烷、天然气、柴油
空气加热器
助燃气体：空气和氧气
整备技术
一般采用固化技术
“ 固化的定义：在危险废物中添加固化剂，使其转变为不可流动固
体或形成紧密固体的过程。放射性蒸发残渣、泥浆和废树脂等湿
放射性废物与水泥均匀搅拌成糊状，凝结后失去流动性，逐渐硬化成固体， 进行贮存或处置。
放射性物质的毒性用现有的化学、物理和生物方法都是不能 够消除的，只能按其固有规律衰变到无害水平。大约经过10个半衰期后放 射性水平降到原来的千分之一，20个半衰期后降到原来的百万分之一。核
” 电站运行过程产生的放射性废物含有铯-137（半衰期30.2a）和锶-90（半
2、根据要求把放射性废物按标准进行恰当分类。
”
预处理
去污： 把放射性核素从不希望其存在的部位全部或部分除去
方法一般为机械-物理法、化学法、电化学法、熔炼法。
利用擦、刷、
磨、刮、削、 刨、共振等机 械作用除去表 面的锈斑、污 垢或表面涂层 、氧化膜层。
用浓的或稀的化
学溶剂与污染的 部件相接处，以 溶解带有放射性 核素的污染物、 油漆涂层或氧化 涂层达到去污的 目的
回取能力建设主要目的是对贮存于废物库底坑内的各种放射性固 体废物进行回取、分拣和包装处理。
处理技术
焚烧
“
对于低比活度的可燃废物来说，焚烧是最有效的减容方式，
并且生成的灰烬易于加工成适于处置的稳定形式。
焚烧废物的放射性比活度必须控制在不会引起操作人员和公众 的受照水平超过国家规定的允许水平。如果焚烧含有大量放射