第十三章流出物排放控制介绍

•核与辐射设施的建设和运行需编制环境影 响报告书（表） •重要内容是辐射源项分析，放射性物质在 环境介质中的弥散、迁移、蓄积，以及公 众可能受到的辐射剂量计算等辐射源与人 的关系（弥散、迁移途径见图12-1）。
第四节 流出物在环境中的转移、弥散途径
第四节 流出物在环境中的转移、弥散途径
“放射性源项”指的就是核与辐射设施在运 行期间经气体和液体流出物向环境排放的 放射性物质的数量。有时，也包括从核与 辐射设施直接发射出来的贯穿辐射
第四节 流出物在环境中的转移、弥散途径
三、液体流出物照射途径
• 液体流出物排入受纳水体之后，随水流动而弥 散，一部分受重力影响沉积到底泥中，由于与底 泥的交换也存在先前已滞留在底泥中的放射性核 素重新返回水体的情况。 •受纳水体中的放射性物质会对岸边的人员，在水 中游泳、捕鱼的人员产生外照射。人们通过饮用 受纳水体中的水，食用受纳水体中的水生生物而 产生内照射。如果使用污染水进行灌溉，会对作 物产生污染，人们食用这类食物会产生内照射
•近些年来由于环境保护压力的加大 •以及后处理厂的安全标准不断提高 •后处理阶段向环境经由气、液流出物的排 放量不断在减少 *提出近零排放理念
第三节流出物的来源
核燃料循环
• 后处理阶段的归一化的释放量比反应堆的 大得多 • 不但3H，14C量要大，后处理还释放出大 量的85Kr
第三节流出物的来源
三、伴生放射性矿
• 伴生放射性矿在国外称为由于技术活动引 起天然放射性的增加（TENORM） • 生放射性矿的流出物中主要放射性核素是 铀-238和钍-232及其铀-238和钍-232的衰 变子体。典型的矿物加工设施释放出的放 射性核素见表12-3。
第四节 流出物在环境中的转移、弥散途径
一、辐射源与人的关系
第三节流出物的来源
核燃料循环
4．后处理
• 乏燃料后处理阶段涉及到的放射性物质的 量非常巨大。在燃料溶解时，原来已包容 在核燃料包壳中的放射性物质会释放出来 • 与核燃料循环的其他环节相比，放射性物 质向环境释放的可能性更大。运行期间通 过流出物向环境排放核素种类多数量也大
第三节流出物的来源
核燃料循环
第二节 流出物中的污染物种类 一、放射性物质 二、化学物质（不受重视） 三、热量（常被有意忽视）
第三节 流出物的来源
一、核燃料循环 二、核技术利用活动 三、伴生放射性矿
第三节 流出物的来源
核燃料循环
1．铀矿采冶
• 在铀矿开采和冶炼过程中，有放射性气溶胶和氡 气体向环境释放 • 废石、水冶尾渣及堆浸渣等固体放射性废物也不 断地向环境释放出氡气 • 天然存在的氡气有三种同位素，即222Rn、 220Rn和219Rn。其中222Rn和220Rn两种比较 重要，它们分别是238U和232Th的子体 • 在铀矿开采和冶炼过程中，特别是尾矿坝的安全 评价中氡气的释放是个重要的环境影响因素。
第一节 流出物的概述
管理要求
1．按辐射安全管理 • 环境保护部（国家核安全局）负责核安全与辐射 安全的监管工作。对于流出物排放的监督管理属 于辐射安全管理范畴，要按辐射安全管理的要求 进行管理。 • 根据辐射安全管理的要求，对于“排出”的项目 不管（管不了），对于可“豁免”的项目按照程 序予以豁免（不必管），只对应当管理的项目集 中力量管好。流出物排放属于辐射安全管理中应 该管理的范畴之内
第三节流出物的来源
核技术利用
• 核技术利用领域，有些属于放射性物质开 放式操作场所，有些只是使用密封源 • 对于放射性物质开放式操作，必须控制放 射性物质经气、液体流出物向环境的排放 • 使用密封源时，必须做好对放射源的安全 管理，要使放射源时时、处处都处于有效 的监护之下
第三节流出物的来源
伴生放射性矿
第三节流出物的来源
核燃料循环
• 核动力厂发电的同时会产生大量放射性物 质 • 百万千瓦级的反应堆放射性物质的盘存量 可达10E20Bq • 尽管99％以上的放射性物质被包容在反应 堆内 • 于产生的放射性物质总量巨大，在正常运 行期间经流出物向环境排放的放射性物质 仍是不可避免的
第三节流出物的来源
第一节 流出物的概述
概念 根据国际原子能机构2003版【放射性废物术语】的定义，对流出物的相
关词条进行归纳得出流出物的概念如下：
“由实践中的某个源，得到授权、有计划、 有控制的释放到环境中的气体或液体放射 性物质，通常目的是得到稀释和弥散。”
第一节 流出物的概述
概念
• • • • •
得到授权（不是自行） 有计划（不是随意） 有控制（限制总量，控制浓度） 气体或液体 放射性物质
核燃料循环
• 不论是从流出物排放控制，还是从环境监 测考虑，对流出物的排放方式、排放数量、 以及受纳流出物的环境状况和容量都是应 予以关注的 • 表12-1 给出 反应堆的放射性核素归一化 [I1] 释放量，供参考。（为便于比较，不同 类型反应堆的排放，均划归到对应于每年 10E9瓦(GWa）的排放)
• 放射性物质离开核与辐射设施之后，在对 人造成影响之前在环境中的转移行为和途 径直接影响到对人接受的剂量 • 放射性物质在环境中的转移行为和途径分 为两类：气载放射性核素照射途径和液体 流出物照射途径
第四节 流出物在环境中的转移、弥散途径
第四节 流出物在环境中的转移、弥散途径
在图12-2中，把核与辐射设施经气体途径 对人的影响区分为：源项、输运过程、污 染介质、照射方式和剂量5个环节
第三节流出物的来源
核燃料循环 3．核动力厂运行
• 核动力厂靠核能来发电。通过裂变反应释 放出核能产生巨额热量，把热量引出生产 蒸汽，用蒸汽驱动气轮发电机发电。 • 核裂变每次产生总能量约200 MeV。1kg裂 变材料完全裂变将产生2.6×1024裂变，可 生产2.05×107千瓦小时的热量。用核能发 电，使用少量的核燃料就可以得到巨大的 电能
第三节 流出物的来源
核燃料循环
• 铀矿开采和冶炼过程中，除有氡气体向环 境释放外 • 工艺废水也含有一定程度的酸、碱等非放 污染物
第三节流出物的来源
核燃料循环
2．核燃料生产
• 核燃料生产是核燃料循环各环节中最“干净”的 环节，此时所操作的核素较为单一，主要是238U， 235U和234U，要关注氟 • 经流出物排入环境的放射性物质也较少。对于典 型的核燃料生产设施，在运行生产中归一化集体 有效剂量估计值为0.003人•Sv(GWa)-1 • 其中，吸入是最主要的照射途径。液体流出物引 起的集体剂量不到总剂量的10％
第四节 流出物在环境中的转移、弥散途径
• 人所受到的辐射剂量，是核与辐射设施对 环境影响可能程度的度量 • 评价核与辐射设施的环境影响，主要就是 评价对人的影响，保护环境主要是保护人 • 现在有专家提出，有些生物对于辐射的响 应可能比人类敏感。人类得到了有效保护， 生物不一定得到保护
第四节 流出物在环境中的转移、弥散途径
第三节流出物的来源
核技术利用
• 以碘-131为例，为了诊断甲状腺癌和乳头状瘤， 估计全世界每年使用600TBq的碘-131。除了在 使用期间衰变损失外，全部碘-131进入了人类生 活环境。 • 对于甲状腺癌的治疗，碘-131用量平均为5GBq， 治甲状腺机能亢进的用量要小些，平均为0.5GBq。 除了患者受到辐射照射外，与患者密切接触的人 员，如家庭成员，也将受到辐射照射，且受照射 水平可达0.5mSv，对于儿童可达1mSv。预计全 世界因使用碘-131而产生的集体剂量可达400600人· Sv。
第一节 流出物的概述
管理要求
2．充分考虑环境容量 流出物排放是一种处置方式，且流出物排放 出去就没办法回取。因此，对于流出物排 放的管理必须充分考虑环境特点，对于不 同的环境容量，应该执行有区别的管理要 求
第一节 流出物的概述
管理要求
3．不等同于气、液放射性废物 •前面提到流出物是指核与辐射设施经气体及液体 途径向环境排放的低水平放射性废物。流出物确 实是一种气体或液体放射性废物，但是不能将 “气体或液体放射性废物”与“流出物”等同 •对“气体或液体放射性废物”的安全管理包括净 化、整备等许多措施，而对“流出物”的安全管 理主要是控制排放 •对流出物的管理不能完全等同于气、液放射性废 物的安全管理
• 防护标准（公众）年剂量限值为1mSv/a • 对于一个指定的核与辐射设施，对公众的 影响不能用满1mSv/a。一个特定的核与辐 射设施对公众的辐射影响只能是1mSv/a的 若干分之一 • 这种针对具体设施或活动、与辐射源相关、 经优化分析的公众剂量的限制值称为“剂 量约束”
第四节 流出物在环境中的转移、弥散途径
第一节 流出物的概述
特点
1．流出物属于低水平放射性物质 •流出物特指核与辐射设施经气体及液体途径 向环境排放的低水平放射性废物 •中、高水平放射性废气或废液禁止向环境排 放
第一节 流出物的概述
特点
2．流出物排放是放射性废物处置的一种方式 对于固体放射性废物，处置的方式是将其 放置在处置场或处置库中，使之与人类的 生活环境隔离。而流出物的处置方式则是 有控制的将其排放到人类的生活环境中。 流出物这种排放方式本身就是对放射性废 物的一种处置
核燃料循环
： 3H，14C，85Kr和129I，其中14C产生的待 积集体剂量最大 详细情况参见表12-2。
核能开发中产生长期环境影响的核素有
第三节流出物的来源
核技术利用
二、核技术利用活动
• 放射性同位素与放射源在工业、医学、和 科研等领域被称为核技术利用 • 核技术利用与核燃料循环系统不同，它的 目的不在于开发或生产核能，而是利用放 射性物质或射线的特殊性质来为生产、科 研、医疗以及生活服务
第三节流出物的来源
核技术利用
例如：在农业上利用钴-60源辐照种子，以 期达到改善品种；工业上用钴-60开展无损 探伤；医疗领域利用注入短寿命放射性核 素金-198来探查是否有占位性病变；近些 年核医学使用鍀-99m和氟-18等越来越多； 公安部门利用含镅-241源的烟雾报警器来 预防火灾；科研部门利用碳-14进行考古研 究、光合作用研究；水利部门利用氢-3研 究地下水流向、流速等
引 言
本章拟对流出物概念、流出物中的污染物 种类、流出物的来源、流出物在环境中的 转移、弥散途径、控制流出物排放的原则、 流出物排放要求和排放准则、放射性流出 物中非放污染物排放的控制、流出物监测 的基本要求等与流出物管理密切相关的问 题进行阐述。此外，考虑到核动力厂严重 事故时会有大量放射性物质泄漏到环境中， 本章附带的介绍核动力厂严重事故时缓解 放射性物质事故排放的可能措施
第一节 流出物的概述
特点
3．流出物排放必须经过批准 由于流出物是放射性废物，流出物排放同 时是放射性废物处置的一种方式，因此， 对于流出物的管理和控制既要遵循放射性 废物管理的基本原则，又要执行放射性废 物处置的相关要求
第一节 流出物的概述
特点
4．流出物是辐射影响的源项 对一个特定的核与辐射设施在运行期间对 环境产生的辐射影响，其源项就是流出物。 如果对流出物有了有效的控制，排入环境 的放射性物质就可以得到限制
第一节 流出物的概述
管理要求
4．务必执行最优化原则 • 流出物的排放是不希望的，但又是不得不 做的事情 • 要想使核与辐射设施达到零排放是不可能 的，目前可能做的是使核与辐射设施流出 物排放量合理可行尽量低 •近零排放理念已提出
第一节 流出物的概述
管理要求
5．不能忽略非放污染物 在放射性流出物的安全管理中，很容易忽 略非放污染物的影响。国际原子能机构注 意到了这一现象，并对放射性废物安全管 理的基本原则（9条基本原则）作了补充： 要考虑非放污染物的影响
第三节流出物的来源
核技术利用
核技术利用领域，具有应用面大、用户数 量多的特点。除辐照装置外，每个用户使 用的放射源活度量通常不大。用户常常把 核技术利用当作它的一种工具或手段来处 理，防护知识和措施往往不足，个别的操 作人员甚Βιβλιοθήκη Baidu不知道自己在操作含有放射源 的设备。虽然对每个用户操作的放射物质 数量不大，经液体及气体流出物排入环境 的数量较少，但整个核技术利用领域排入 环境的放射物质量则是巨大的
注册核安全工程师培训讲课 课件（流出物）
赵亚民 2013
第十三章 流出物排放控制
引 言 第一节 流出物的概述 第二节 流出物中的污染物种类 第三节 流出物的来源 第四节 流出物在环境中的转移、弥散途径 第五节 控制流出物排放的原则 第六节 流出物排放要求和排放准则 第七节 流出物监测的基本要求 第八节 流出物管控现状 第九节 核动力厂严重事故缓解放射性物质事故排放的措施