放射性废物的基础知识

放射性活度和半衰期
1.放射性活度（强度） 放射性活度系指单位时间内发生核衰变的数
目。
2.半衰期 当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半 时所需的时间称为半衰期（T1/2）。
核反应
核反应：是指用快速粒子打击 靶 核而给出新核（核产物） 和另一粒子的过程。
放射性废物的危害
物理毒性 辐射 固有混合废物 个人医疗废物
放射性污染的特点
放射性污染虽然是由于具有放射性核 素的化学物质而造成的，但是放射性污染 与一般的化学毒害物质污染有显著区别。 主要表现在以下5点：
放射性污染的特点
1）放射性污染物的放射性与物质的化学状态无关； 2）每一种放射性核素都能放射出具有一定能量的一种或几种 射线； 3）每一种放射性核素都有一定的半衰期，不因气压、温度而 改变；有的放射性核素的半衰期极长，例如241Pu的β衰变 产物241Am的半衰期为433年， 238 93U高达109年，而有些则 只有几分钟甚至几秒； 4）除了核反应条件外，任何化学、物理、生物的处理都不能 改变放射性核素的性质； 5）放射性物质进入环境后，可随介质的扩散或流动在自然界 稀释和迁移，可在生物体内被富集并由此而产生在人体内 的放射性污染即内照射。
图
226Ra和60Co的核衰变
放射性衰变的类型
1.α 衰变 α 衰变是不稳定重核（一般原子序数大于82） 自发放出4He核（α 粒子）的过程。 2.β 衰变 β 衰变是放射性核素放射β 粒子（即快速电 子）的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的 结果。 β 衰变可分为负β 衰变、正β 衰变和电子俘获三 种类型 3.γ 衰变 γ 射线是原子核从较高能级跃迁到较低能级或者 基态时所放射的电磁辐射。
放射性核素－20余种
2、天然放射性核素—与地球共生 3、天然放射本源—半衰期极长，强度弱 内照射、外照射（占80％）
环境中放射性的来源
（二）人工源 1、核试验及航天事故 －核裂变产物和中子活化产 物放射性尘埃可在大气层滞留0.3—3年
2、核工业： 核废弃物（核发电）
3、工农业、医 学 和科研等部门 医学占人工污染源的90％ 4、放射性矿的开采和利用
危 害
化学毒性 生物毒性
图 放射性物质辐射人体的途径
放射性废管理的目标
放射性废物管理的目标是以恰当方式处 理放射性废物，使现在和未来的人类健康 及环境得到保护，并且不给后代带来不恰 当的负担。 上面说使人类健康得到保护，指的是要 避免确定性效应发生，使随机效应的发生 率降低到可以接受的极低水平。文中的 “环境”指环境质量以及环境中除人以外 的生物种群。
放射性废物的基础知识
什么是放射性废物？
依法律或审管的目的，可以将放射性废 物定义为含有放射性核素或为放射性核素 所污染（放射性核素的浓度或活度已大于 审管机构建立的清洁解控水平），并且预 期不再使用的物质。
环境中放射性的来源
(一)天然源
1、宇宙射线 初级宇宙线—高能辐射，穿透力很强;
次级宇宙线—比初级弱
放射性废物管理原则
• (1) 为了保护人类健康, 对废物的管理应保 证放射性低于可接受的水平 • (2) 为了保护环境, 对废物的管理应保证放 射性低于可接受的水平 • (3) 对废物的管理要考虑到境外居民的健康 和环境 • (4) 对后代健康预计到的影响不应大于现在 可接受的水平 • (5) 不应将不合理的负担加给后代
岩石 8.14×10-2～8.14×10-1 1.48×10-2～4.81×10-2 3.7×10-3～4.81×10-2 1.48×10-2～4.81×10-2
（二）在水体中的分布
表8.3 各类淡水中226Ra及其子代产物的含量
核素
226Ra 222Rn 210Pb
单位：Bq/L 雨水
矿泉及深水井 3.7×10-2～3.7×10-1 3.7×102～3.7×103 <3.7×10-3 ≈7.4×10-4
地下水 <3.7×10-2 3.7～37 <3.7×10-3 ≈3.7×10-4
地面水 <3.7×10-2 3.7×10-1 <1.85×10-2 －
210Po
－ 3.7×10～3.7×103 1.85×10-2～1.11×10-1 ≈1.85×10-2
（三）在大气中的分布 大多数放射性核素均可出现在大气中，但主 要是氡的同位素（特别是222Rn），它是镭的衰变 产物，能从含镭的岩石、土壤、水体和建筑材料 中逸散到大气，其衰变产物是金属元素，极易附 着于气溶胶颗粒上。 （四）在动植物组织中的分布 任何动植物组织中都含有一些天然放射性核 素，主要有40K、226Ra、14C、210Pb和210Po等，其含 量与这些核素参与环境和生物体之间发生的物质交 换过程有关，如植物与土壤、水、肥料中的核素含 量有关；动物与饲料、饮水中的核素含量有关。
放射性核衰变
1.核蜕变
不稳定的原子核能自发地有规律地改变其结构，从 原子核内部放出电磁波（γ ）或带有一定能量的粒子（α 、 β ），降低其能级水平，转化为结构稳定的核。 这种现象叫核蜕变或“放射性核蜕变”。
2.放射性
在衰变过程中，不稳定的原子核能自发地放出α 、β 、 γ 射线，使本身物理和化学性质发生变化的现象，称为 “放射性”。
放射性核素在环境中的分布
（一）在土壤和岩石中的分布
表 土壤、岩石中天然放射性核素的含量
核素
40Kቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ226Ra 232Th 238U
单位：Bq/g
土壤 2.96×10-2～8.88×10-2 3.7×10-3～7.03×10-2 7.4×10-4～5.55×10-2 1.11×10-3～2.22×10-2
(6) 国家制定适当的法律, 使各有关部门和单 位分担责任和提供管理职能 (7) 控制放射性废物的产生量
(8) 产生和管理放射性废物的所有阶段中的相 互依存关系应得到适当的考虑 (9) 管理放射性废物的设施在使用寿命期中的 安全要有保证
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