浅谈放射性废物

浅谈放射性废物

随着核工业及核医学等的发展，越来越多的放射性物质在生产利用着，但也相应地也产生了越来越多的放射性废物。放射性废物进入环境后造成大气、水和土壤污染并可能通过多种途径进入人体。放射性元素产生的电离辐射能杀死生物体的细胞, 妨碍正常的细胞分裂和再生,并且引起细胞内遗传信息的突变。受辐射的人在数年或数十年后, 可能出现白血病、恶性肿瘤、白内障、生长发育迟缓、生育力降低等远期躯体效应；还可能出现胎儿性别比例变化、先天性畸形、流产、死产等遗传效应。所以，控制放射性废物十分重要。

一、放射性废物的定义

（GB/T 4960.8- 1996）若废物中含有的放射性核素的量大于清洁解控水平则为放射性废物, 若小于或等于清洁解控水平则为免管废物亦即非放射性废物[1]。该标准也适用于污染物料的再循环再利用。清洁解控水平主要是建立在可忽略剂量水平(10μSv/a) 的科学基础上的, 对它的推算没有不可克服的困难；且国内正在制定等效采用国际标准的活度测量方法。实际上需要通过准确测量来判定是否为放射性废物的情况主要发生在退役废物和城市放射性废物管理中, 其他废物则是在实施废物最少化时才有这种要求。

二、放射性废物的来源

核废物的主要来源是核燃料循环中和核设施退役中的各主要环节，核试验、核科学研究及应用也要产生一些核废物。核燃料循环包括铀矿开采、加工、燃料制造、使用、乏燃料的后处理等环节，乏燃料是指反应堆中的燃料元件和被辐射照过的靶[2]；核退役是指核设施在使用期满后，在充分考虑工作人员和公众的健康和安全以及保护环境的情况下，采取的退出服役的行动。退役一般采取立即拆除、延缓拆除、就地埋葬三种策略。由于企业倒闭或者原有的放射源被淘汰不能被企业等继续用作放射源，加上对这些的废源上不能有效管理，我国的停用和废放射源存在很大危险性[3-4]。另外，在军事、科研、医疗和工业应用中也要产生一些放射性废物。

三、放射性废物的分类

放射源的分类与废放射源处置基本标准强调了应根据所产生废物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与化学性质的差别,对不同类型的放射性废物进行分类收集和分别处理、整备、运输、贮存与处置,以利于废物管理的优化。我国现行放射性废物分类标准[5]包含两个分类子系统,一个是以国际原子能机构(IAEA)建议的按处置安全要求对固体废物进行分类的主要分类系统，它将固体废物区分为高放废物、长寿命中低

放废物、短寿命中低放废物(简称中低放废物) 和免管废物4 类；另一个是基于国内经验的可用于处理和整备作业并与处置安全要求相容的废气、废液和固体废物辅助分类系统。它较好地解决了放射性废物分类在放射性废物管理全过程中的适用性问题。但是密封放射源的分类存在一定的问题[6]。

四、放射性废物的管理原则

国际原子能机构( IAEA ) 1995 年在维也纳的专家团体会议上制定了一些安全准则，即放射性废物管理原则。简明扼要地列举了九项有关管理的原则性意见：

(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

(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

五、放射性废物的回收利用及处置

在污染较严重的核设施退役中,虽然颇大一部分污染物料可以经过仔细去污并在达到低于清洁解控水平后回收利用,但此时去污费用较高,且物料在流向社会时存在一定的风险。为了降低费用和减少社会风险,通常使物料在经过去污达到相应规定标准后,在核行业系统内部限制用途回收利用。如某公司将有回收利用价值的废旧放射源存放于放射源暂存库,无回收利用价值的废旧放射源存放于放射源库的地坑中。对存放放射源的暂存库、放射源库以及水井房,均加装为放射源管理要求专门设计的防盗门、防护窗,并加装可视监控系统、红外报警系统及烟感报警系统和通风等设备。不可利用的中、长寿命的废旧放射源,转交给专门进行废旧放射源最终处置的公司或政府部门进行最终处置[7]。

迄今考虑过的高放废物的处置方案有许多种：地质处置、太空处置、深海海床下的处置、岩熔处置(置于地下深孔利用废物自热使之与周围岩石熔化成一体)、核“焚烧”(置于反应堆中子流中使长寿命核素变成短寿命的) 等。当今经过研究和评价认为比较现实并正在一些发达国家中实行或准备实行的多为地质处置方案。这方案的内容为将高放废物深藏在(1) 一个专门建造的或由现成矿山改建的洞穴中或(2) 一个由地表钻下去的深洞中。这些洞穴

要经过周密选址和水文地质调查，并建成一处置库。矿山式库通常建在300～ 1500m深处，而深部钻孔原则上建在几千米深处。处置库的设施通常有地面封装和控制建筑物、地下运输竖井或隧道、通风道、地下贮存室等。库的结构包括天然屏障和工程屏障以防止或控制废物中的放射性核素从包装物中泄漏出来向生物圈迁移。通常将废物体、废物罐和缓冲回填材料称为工程屏障，外层围岩周围的地质称为天然屏障。我国高放废物地质处置采用“三部曲”式的技术路线，即处置库选址和场址评价-特定场址地下实验室-处置库建设及相应的基础研究。现在场址评价的重点在甘肃北山[8]。

低放废物是放射性废物中体积最大的一类，可占总体积的95%，其活度仅占总活度的0.05%。适用于低放废物的处置方式有：浅地层处置、岩洞处置、深地层处置等[9]。浅地层通常指地表面以下几十米处，我国规定为50m 以内的地层。浅地层可用在没有回取意图的情况下处置低中水平的短寿命放射性废物，其中长寿命核素的数量必须严格控制，使得经过一定时期(例如几百到一千年) 之后，场地可以向公众开放。低放废物的处置与高放废物类似也要采用多重屏障，我国是发展核能的国家，而且几十年的军工生产也遗留了不少低放废物，对此也计划采取浅地层方式予以妥善处理。

免管废物分为无回收利用价值和有回收利用价值废物，一般将无回收价值废物就近送指定的生活垃圾场或工业垃圾场或在城市放射性废物库库区规定区域填埋处置。对有回收利用价值废物进一步去污处理后有限利用[10]。

六、放射性废物安全监管和文化素养

应依法搞好安全监督管理和加强安全文化素养[11]，即强制性与自觉性的最佳结合，使放射性废物的管理处置做的最好。这两个方面都存在很大的能动性，需要克服过去的惰性，需要大量的创新思维，更需要生动活泼的实际经验总结。在安全监管方面，主要问题是实现政府职能转变。在安全文化素养方面，主要问题是在全社会(特别是在运营单位) 培育一种新的价值观，形成人人重视安全的风气或习惯。

七、结语

在全球任何地方尚未真正解决放射性废物的问题，由处置规划引起的社会和政治问题往往被低估了。从环境保护的角度来看，实施完善的核废物管理对全球许多国家来说仍然构成一很大的挑战。也有作者认为，无论就乏燃料的简单贮存或最终处置而言，还不能认为已找到了“能经受论证为可接受的”场址。所以，现在倡导的废物优化管理中的废物最少化应受到大家的重视[12]。然而，对放射性废物的处置是否真的能做到可持续发展，仍存在争议。