第八章-放射性污染的去污

放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污


人体的放射性污染去污 体表污染放射性核素或放射性核素通过 吸入、食入以及伤口、皮肤进入体内。 皮肤去污 体表污染难以去除时，可用6.5%KMnO4 水溶液或0.4mol/L H2SO4溶液刷洗，再用 10～20%盐酸羟胺刷洗2～3min。
放射性废物处理与处置
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污



酸的盐：用各种不同的弱酸和强酸的盐来代替 酸本身。酸的盐与酸的去污方式一样，都是溶 解或络合金属表面的氧化物，但是，它们也可 提供游离的钠或铵离子以离子交换的方式置换 污染物，其去污系数比单用酸更高。 酸的盐优点是增加了酸去污的广泛性，产生较 少腐蚀性的溶液；与酸相比，对人较为安全。 常用：硫酸氢钠NaHSO4、硫酸钠Na2SO4、草 酸铵(NH4)2C2O4、柠檬酸铵(NH4)2HC6H5O7和 氟化钠NaF。
第八章 放射性污染的去污

伤口污染 体内污染 服用促排剂：DTPA（二乙烯三胺五乙 酸），对钚和超铀元素（Am、Cm、Cf） 和锕系元素（La、Ce、Eu、Pm）有较好 的促排作用。
谢谢观看

放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污



混凝土去污 一项繁重而艰巨的任务。污染核素向内渗 透3～5mm，有的达1～2cm，甚至更深。 通常用物理法去污，基本设计思想是用机 械法或局部高温法，有控制地破坏污染层， 同时捕集所产生的气溶胶尘埃和收集所产 生的破碎物。 1975年8月404厂三分厂10工段1AW泄漏事 故去污
＋
n

放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污



4、熔炼法 通过加入适当的助熔剂，使放射性核素 进行重新分配。 100t污染废钢铁熔炼后产生大约3t炉渣， 可直接处置。 熔炼出来的金属达到清洁解控水平者， 可有限制或无限制地使用。
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污
8.4 去污技术的应用 在役去污 （1）AP-AC法：碱性高锰酸钾-柠檬酸铵， 法国，Cr2O3 ； （2） AP-CITROX法：碱性高锰酸钾－柠 檬酸草酸混合液，Fe3O4锈层； （3） CAN－DECON法：弱酸型有机酸， 加拿大坎杜堆（CANDU），Fe3O4锈层 －60Co（钴铁氧体）；
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污 （6）去垢剂和有机溶剂 去垢剂是处理各种设施表面、设备、衣物和玻璃 制品等有效而柔和的通用型清洁剂，但它们在有 金属腐蚀和持久性污染物时效果并不好。 有机溶剂可被用于去除物体表面上的有机物质、 油脂、石蜡、油和油漆，还用于清洁衣物。由于 具有可燃性和毒性蒸气，最好在小区域内或封闭 系统中使用。 大多数放射性废物系统不能处理有机溶剂。 用于去污的有机溶剂：煤油、三氯乙烷、四氯乙 烷、三氯乙烯、二甲苯、石油醚、酒精等。
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污
（7）缓蚀剂 缓蚀剂用来抑制腐蚀反应和基体金属的 损失。缓蚀剂是有机极性化合物，同附 着的H原子形成碳链或环，具有诸如氨基 (NH2—)、磺基(SO3—)或羧基(CO2—)这 样一种极性基。 这种极性基是带电不对称的，倾向于被 强烈吸附在易于腐蚀的金属表面上。
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 * D C――二次废物 S ――经过去污净化了的物体
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污



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。
放射性废物处理与处置
文献：刘子怡、周趣慧 制作：尹冰一 演讲：周晓芳
放射性废物处理与处置
内容提要 1、去污基本概念 2、去污方法选择原则 3、去污方法 4、去污技术的应用

放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污

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：
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污
（3）有机酸及络合剂 有机酸及络合剂具有溶解金属氧化膜和分离金 属污染物的双重作用，常与洗涤剂、酸或氧化 剂的溶液混合使用，以提高去污系数。 主要用于工厂运行阶段，较少用于退役工程。 有机酸及络合剂的优点是腐蚀性弱，安全性较 高，缺点是价格昂贵，反应速度较慢。常用的 有机酸及络合剂包括柠檬酸、草酸及草酸过氧 化物、乙二胺四乙酸等。



化学去污的优点：适用于难以接近的表面的去 污，需要的工作时间少，能就地对工艺设备和 管道进行去污，可遥控操作。 化学去污产生放射性废气较少，清洗液经处理 回收后一般可再次使用。采用的化学试剂易于 获得。 化学去污的缺点：对粗糙、多孔的表面去污效 率低。产生的清洗废液体积较大。使用不当时 会产生腐蚀和安全方面的问题。
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污 （5）氧化和还原剂 在去污中，氧化剂被广泛用于处理金属氧化膜、 溶解裂变产物，为达到保护或腐蚀之目的对金属 表面进行氧化处理。许多金属在高氧化态下易碎 裂或溶解。碱性高锰酸盐被广泛用于处理不锈钢。 氧化还原剂的优点是在许多化合物的溶解液中起 独特的作用。缺点是与一些化合物产生剧烈反应， 在放射性废物处理前需要进行中和。 常用高锰酸钾(KMnO4)、重铬酸钾(K2Cr2O7)和过 氧化氢(H2O2)等。
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污 （2）无机酸及酸的盐 强酸：其去污作用是破坏和溶解金属表面的氧化 膜，降低溶液的pH值以增加溶解度或金属离子的 交换能力。强酸去污快而有效，可有控制地用于 工厂运行阶段，主要用于退役活动中。 HNO3：强氧化剂，被广泛地用于溶解不锈钢体 系的金属氧化膜层。 HCl：退役工程中使用25％HCl＋20％HNO3＋3％ HF去污效率高，但具有强腐蚀性。 H3PO4：用于碳钢的去污，可对碳钢表面进行快 速去膜和去污。

放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污
退役去污 （1）铈氧化法 （2）CORD/UV法：化学氧化还原法，德国卡尔 斯鲁厄研究中心 （3）CORPEX法：强有机络合剂，美国汉福特 核基地 （4）SANIDIN泡沫去污法：法国CEA专利 （5）FL-AP法：酸碱交替，对后处理厂的固定污 染设备去污，821厂退役清洗使用。
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污


2、化学法 化学去污原理：用浓的或稀的化学溶剂 与污染的部件相接触，以溶解带有放射 性核素的污染物、油漆涂层或氧化膜层， 达到去污目的。 化学作用：溶解、氧化、还原、配合 （络合、螯合）、钝化、缓蚀、表面湿 润等。
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污




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；
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污 （8）表面活性剂 表面活性剂可以降低液体表面张力，使液体与表 面更好的接触，常用作润湿剂和乳化剂。它们通 常由长碳—碳骨架加上含有氮、氧或硫原子的极 性基组成。极性基是亲水的，而烃部分是疏水的。 这些分子趋向于迁移到水油界面，那里极性基将 被吸引至水相，而烃残留物则仍留在油相。 洗涤剂价廉、安全。缺点是作用有限，可能会在 放射性废物系统中释放出泡沫或氨气。 常用的表面活性剂：十二烷基硫酸钠、烷基磺酸 盐等。
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污 （4）碱和含碱盐 苛性碱溶液用于去除油腻、油膜、油漆和其他涂 层，可去除碳钢的铁锈以及中和酸、作为表面钝 化剂等。 用碱性溶液的优点是价廉、易贮存、比用酸的材 料问题少；缺点是反应时间长、对铝有破坏作用。 另外，也有被碱烧伤的危害性。 常用于去污的碱性试剂包括：氢氧化钾KOH、氢 氧化钠NaOH、碳酸钠Na2CO3、磷酸钠Na3PO4和 碳酸铵(NH4)2CO3等。
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污
（4）超声去污 利用超声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。
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污
（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。
放射性废物处理与处置
第八章 放性 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

放射性废物处理与处置
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污

化学去污常用试剂 无机酸类 有机酸类 碱类 氧化还原类 络合剂类 去垢剂类 表面活性剂类 缓蚀剂类
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污
（1）水（水蒸气） 水是一种广泛使用的去污剂，它可溶解化学物质 或浸蚀和冲洗表面上的松散碎渣，它能用于所有 的无孔表面。 水去污剂的优点是价廉、容易获得、无毒、无腐 蚀性，与大多数放射性废物系统相容。由于水的 安全性质，它可用于大型设施和环境清洗作业。 用蒸汽去污的优点是可减少用水量。 水的缺点是一般需用大量的水，特别是水去污易 使放射性污染物扩散而难以控制。
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污

3、电化学法 在含有电解液的槽中，污染物做阳极，电解槽 做阴极，通过高密度电流100～2000A/m2，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。
阳极反应M M ne 4OH O2 2H2O 4e
阴极反应2H ＋2e H2
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污
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

放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污
（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。
第八章 放射性污染的去污


去污需要重视的问题 二次废物 二次污染 安全问题 探测措施 设计考虑 人员培训
放射性废物处理与处置
第八章 放射性污染的去污


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。