处理与处置放射性去污

高压水喷洗去污流程示意图
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污



主要影响因素： 压力 流量 时间 温度 喷射方法 化学试剂 磨料：砂、干砂、氧化铝、锆氧砂、微钢珠、 塑料珠、干冰等。
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（4）超声去污 利用超声的空化效应、加速度效应和声流效应 对清洗液及污垢的直接和间接作用，使污垢分 散、乳化、剥离，达到去污目的。 选择声强1～2W/cm2，频率20～50kHz，温度 60℃，以磷酸为清洗液。 适于小工件和仪表 去污因子：10～1000
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（5）激光去污 在极短时间内将光能转变成热能的“干 式清洗”。 （6）等离子体去污 干法去污技术 使用低温等离子体（温度几千度），将 附着在物体表面的垢物除去。



去污工艺技术 运行核设施和设备的去污 退役核设施的去污 污染深度1～10µ m，98%放射性；10～ 40µ m，2%；40～50µ m，0.1%。 锈斑和污垢 不同金属去污
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去污需要重视的问题 优化选择 “热点”去污 二次废物 二次污染 安全问题 探测措施 设计考虑 人员培训
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选择原则：安全性、经济性和可实现性 理想的去污工艺：最大的去污因子、最少的二 次废物、最少的受照剂量和环境影响。 去污技术评价： （1）去污目标 （2）受照剂量和环境影响 （3）废物处理、处置系统的相容性 （4）去污工艺的代价――利益

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内容提要 8、放射性污染的去污（p159~183） 8.1 去污基本概念 8.2 去污方法选择原则 8.3 去污方法 8.4 去污技术的应用


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在操作和使用放射性物质的过程中，不 可避免的会造成各种放射性污染。 放射性污染是造成辐射危害的途径之一， 必须对工作人员和工作场所的放射性污 染加以控制。 核设施不论采取哪种退役方式，都少不 了对放射性污染的去除。 放射性去污技术是21世纪放射性废物管 理和核设施退役的关键技术。
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8.3 去污方法 放射性污染去污技术正在快速发展中。 去污技术有四种基本工艺类型：机械－ 物理法、化学法、电化学法、熔炼法。 每种工艺对特定系统、结构及装置的适 用范围和去污效率各不相同。
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1、机械－物理法 利用擦、刷、磨、刮、削、刨、共振等 机械作用除去表面的锈班、污垢或表面 涂层、氧化膜层。 （1）吸尘法 （2）机械擦拭法

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（3）高压射流 利用射流的打击、冲蚀、剥离、切除作 用来除垢、除锈、清焦和清洗，去除污 染的放射性核素。 射流压力：5～70MPa 水流量：20～200L/min 高压泵功率：3～100kW 入射角：60～70° 去污因子：2～100
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8.1 去污基本概念 去污的定义：用物理、化学或生物的方法去除或降低放 射性污染的过程。去污实际上只改变了放射性核素的存 在形式和位置，如下式表示：
S C* D S D C*

S C* ――被污染的物体 * C ――污染的放射性核素 D ――去污剂 * 二次废物 D C―― S ――经过去污净化了的物体
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去污因子：去污前污染物放射性活度与 去污后放射性活度之比，DF用K表示： A前 K＝DF＝ A后 去污率：去除的放射性活度占去污前放 射性活度的份数，用β表示： A前－A后 ＝ A前

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余污率：去污后剩余的放射性活度占去 污前放射性活度的份数α A后 A前
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超声清洗的机械冲击作用 加速度效应是由于清洗液中的悬浮粒子 在交变压力作用下被加速到极高的速度， 冲击污染工件的表面使污染层脱露。 而超声振动的能量即声流效应使污染工 件表面粒子发生振动脱落，强化了清洗 效果。 加热清洗溶液和机械搅拌能提高去污效 率。



去污的作用和意义 运行管理和检修：合理降低总的放射性照射。 退役去污：便于手动拆卸技术的使用。 废物治理：使废物可以降级处理和处置。 长期监护：缩短监护贮存周期。 环境整治：使场地和设施不受限制使用。 其它目的：如经济目的、事故处理等。
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8.2 去污方法选择原则 污染形成机制 沉积和附着作用：附着性污染，分子力作用， 容易去污； 表面静电作用：弱固定性污染，物理吸附，较 易去污； 吸附和离子交换作用：弱固定性污染，化学反 应或离子交换，较难去污； 扩散渗透作用：强固定性污染，扩散，渗入到 基材，很难去污；
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去污指数：去污因子的对数D
A前 D＝ 1g A后

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多种去污技术联用时，总去污因子为各 单种方法去污因子的乘积。
DF总＝DFa DFb DFn

总去污指数为各单种方法去污指数之和。
D总＝ D
a
n
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空化效应：当超声频的交变压力传入清洗液后， 液体和工件表面上的原始气泡的体积骤然变化， 在气泡闭合的瞬间产生上千个大气压的局部压 力，这种气泡的生长及闭合运动称为“空化效 应”。 清洗液空化产生的强力擦洗作用使表面污染层 破裂剥落，然后又在破裂层下产生新的空化将 污染层去除。 空化效应在超声清洗中起决定性作用。