放射性廢物
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放射性廢物為含有放射性核素或被放射性核素污染,其濃度或活度大于國(guó)家審管部門規(guī)定的清潔解控水平,并且預(yù)計(jì)不再利用的物質(zhì)。放射性廢物盡管有各種各樣,但卻具有一些共同特征:
①含有放射性物質(zhì)。它們的放射性不能用一般的物理、化學(xué)和生物方法消除,只能靠放射性核素自身的衰變而減少。
②射線危害。放射性核素釋放出的射線通過物質(zhì)時(shí)發(fā)生電離和激發(fā)作用,對(duì)生物體會(huì)引起輻射損傷。
③熱能釋放。放射性核素通過衰變放出能量,當(dāng)廢液中放射性核素含量較高時(shí),這種能量的釋放會(huì)導(dǎo)致廢液的溫度不斷上升甚至自行沸騰。
放射性廢物的危害包括物理毒性、化學(xué)毒性和生物毒性。通常主要是物理毒性。有些核素如鈾還具有化學(xué)毒性,此外,對(duì)于混合廢物含有有毒、有害化學(xué)污染物。至于生物毒性,僅來自醫(yī)院的個(gè)別廢物才可能摻有。物理毒性指的是輻射作用。大劑量照射可出現(xiàn)確定性效應(yīng),小劑量照射會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)性效應(yīng)?! ?/p>
目錄 |
分類
放射性廢物,按其物理性狀分為氣載廢物、液體廢物和固體廢物三類。
放射性氣載廢物按其放射性濃度水平分為不同的等級(jí)。放射性濃度以Bq/m3(Bq/L)表示。
放射性固體廢物首先按其所含核素的半衰期長(zhǎng)短和發(fā)射類型分為五種,然后按其放射性比活度水平分為不同的等級(jí)。放射性比活度以Bq/kg表示。
放射性氣載廢物的分級(jí)
第Ⅰ級(jí)(低放廢氣):濃度小于或等于4×107Bq/m3。
第Ⅱ級(jí)(中放廢氣):濃度大于4×107Bq/m3。
放射性液體廢物的分級(jí)
第Ⅰ級(jí)(低放廢液):濃度小于或等于4×106Bq/L。
第Ⅱ級(jí)(中放廢液):濃度大于4×106Bq/L,小于或等于4×1010Bq/L。
第Ⅲ級(jí)(高放廢液):濃度大于4×1010Bq/L。
放射性固體廢物的分級(jí)
放射性固體廢物中半衰期大于30a的α發(fā)射體核素的放射性比活度在單個(gè)包裝中大于4×106Bq/kg(對(duì)近地表處置設(shè)施,多個(gè)包裝的平均α比活度大于4×105Bq/kg)的為α廢物。
除α廢物外,放射性固體廢物按其所含壽命最長(zhǎng)的放射性核素的半衰期長(zhǎng)短為分種。
含有半衰期小于或等于60d(包括核素碘-125)的放射性核素的廢物,按其放射性比活度水平分為二級(jí)。
第Ⅰ級(jí)(低放廢物):比活度小于或等于4×106Bq/kg 。
第Ⅱ級(jí)(中放廢物):比活度大于4×106Bq/kg 。
含有半衰期大于60d、小于或等于5a(包括核素鈷-60)的放射性核素的廢物,按其放射性比活度水平分為二級(jí)。
第Ⅰ級(jí)(低放廢物):比活度小于或等于4×106Bq/kg。
第Ⅱ級(jí)(中放廢物):比活度大于4×106Bq/kg。
含有半衰期大于5a、小于或等于30a(包括核素銫-137)的放射性核素的廢物,按其放射性比活度水平分為三級(jí)。
第Ⅰ級(jí)(低放廢物):比活度小于或等于4×106Bq/kg。
第Ⅱ級(jí)(中放廢物):比活度大于4×106Bq/kg、小于或等于4×1011Bq/kg,且釋熱率小于或等于2 kW/m3。
第Ⅲ級(jí)(高放廢物):釋熱率大于2 kW/m3,或比活度大于4×1011Bq/kg。
含有半衰期大于30 a的放射性核素的廢物(不包括α廢物),按其放射性比活度水平分為三級(jí)。
第Ⅰ級(jí)(低放廢物):比活度小于或等于4×106Bq/kg。
第Ⅱ級(jí)(中放廢物):比活度大于4×106Bq/kg,且釋熱率小于或等于2 kW/m3。
第Ⅲ級(jí)(高放廢物):比活度大于4×1010Bq/kg,且釋熱率大于2 kW/m3。
豁免廢物
對(duì)公眾成員照射所造成的年劑量值小于0.01mSv,對(duì)公眾的集體劑量不超過1人Sv/a的含極少放射性核素的廢物?! ?/p>
來源
核燃料生產(chǎn)過程
主要包括鈾礦開采、冶煉和燃料元件加工等。鈾礦開采和冶煉過程產(chǎn)生的廢物主要有廢礦石、廢礦渣、尾礦等固體廢物,礦坑水、濕法作業(yè)中產(chǎn)生的工藝廢水等液體廢物,以及由氡和釙的放射性氣溶膠、粉塵等組成的氣體廢物。這類廢物主含有鈾、釷、氡、鐳、釙等天然放射性物質(zhì),比活度較低,產(chǎn)生的數(shù)量大。鈾回收和燃料元件加工過程產(chǎn)生的廢物主要是含鈾廢液。
反應(yīng)堆運(yùn)行過程
反應(yīng)堆中生成的大量裂變產(chǎn)物,一般情況下保留在燃料元件包殼內(nèi),當(dāng)發(fā)生元件包殼破損事故時(shí),會(huì)有少量裂變產(chǎn)物泄漏到冷卻循環(huán)水中。反應(yīng)堆冷卻循環(huán)水中的雜質(zhì)(循環(huán)系統(tǒng)腐蝕產(chǎn)物)受中子照射后也會(huì)形成放射性的活化產(chǎn)物,冷卻循環(huán)水也就具有放射性。
核燃料后處理過程
大量裂變產(chǎn)物是核燃料后處理過程的主要廢物。在燃料元件切割和溶解時(shí)有部分氣體裂變產(chǎn)物(氪85、碘129等)從燃料元件中釋放出來,進(jìn)入廢氣系統(tǒng)。99%以上的裂變產(chǎn)物都留在燃料溶解液里。當(dāng)進(jìn)行化學(xué)分離時(shí),則集中在第一萃取循環(huán)過程(見普雷克斯流程)的酸性廢液中。這部分廢液的比活度很高,釋熱量大,是放射性廢物管理的重點(diǎn)。此外還有第二、三萃取循環(huán)過程產(chǎn)生的廢液、工藝?yán)鋮s水、洗滌水等。這部分廢液體積大,但比活度較低。
其他來源
核工業(yè)部門退役的核設(shè)施,核武器生產(chǎn)和試驗(yàn)以及其他使用放射性物質(zhì)的部門如醫(yī)院、學(xué)校、科研單位、工廠等產(chǎn)生的各種廢物。這些廢物種類不少,形式多樣?! ?/p>
管理和處置
放射性廢物管理的基本原則
放射性廢物不加黨的管理會(huì)在現(xiàn)在或?qū)韺?duì)人來健康和環(huán)境產(chǎn)生不利影響,放射性廢物管理必須履行旨在保護(hù)人類健康和管理的各項(xiàng)措施。國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)在征集成員國(guó)意見的基礎(chǔ)上,經(jīng)理事會(huì)批準(zhǔn),于1995年發(fā)布了放射性廢物管理九條基本原則。
1、保護(hù)人類健康
放射性廢物管理必須確保對(duì)人來健康的保護(hù)達(dá)到可接受水平。
2、保護(hù)環(huán)境
放射性廢物管理必須提供環(huán)境保護(hù)達(dá)到可接受水平。
3、超越國(guó)界的保護(hù)
放射性廢物管理必須考慮對(duì)人體健康和環(huán)境的超越國(guó)界可能的影響。
4、保護(hù)后代
放射性廢物管理必須保證對(duì)后代預(yù)期的健康影響不大于當(dāng)今可接受的有關(guān)水平。
5、不給后代造成不適當(dāng)負(fù)擔(dān)
6、納入國(guó)家法律框架
7、控制放射性廢物產(chǎn)生
8、兼顧放射性廢物產(chǎn)生和管理各階段間的相依性
9、保證廢物管理設(shè)施安全
放射性廢物安全管理的環(huán)節(jié)
1、安全分析和環(huán)境影響評(píng)價(jià)
2、安全文化
3、質(zhì)量保證
4、研究和開發(fā)
5、文件化和數(shù)據(jù)庫(kù)
6、人員培訓(xùn)和資格認(rèn)定
7、應(yīng)急計(jì)劃
放射性廢物處置的基本原則是:
①改革不合理的工藝操作,防止不必要的污染并開展廢物的回收利用(見放射性廢物利用);
②對(duì)已產(chǎn)生的廢物分類收集,分別貯存、處理,處理方法要求安全、經(jīng)濟(jì)、凈化效率高和簡(jiǎn)單易行;
③盡量減小容積以節(jié)省運(yùn)輸、貯存和處理費(fèi)用;
④向環(huán)境稀釋排放時(shí)要按照“合理、可行、盡量低”的原則嚴(yán)格控制;
⑤以穩(wěn)定的固化體形式貯存,以減少放射性核素遷移擴(kuò)散(見放射性廢物固化);
⑥廢物的最終處置必須做到同生物圈有效地隔離。
放射性廢物處置的基本方法是:
稀釋分散、濃縮貯存以及回收利用。放射性廢液濃縮后貯存只是暫時(shí)性措施,存在著不安全因素,必須將放射性廢液或濃縮物轉(zhuǎn)化成為穩(wěn)定的固化體,才能安全地轉(zhuǎn)運(yùn)、貯存和處置。
最終處置
包括對(duì)放射性排出物的控制處置(稀釋處置)和廢物的最終處置。放射性排出物(液體、氣體)向環(huán)境中稀釋排放時(shí)必須控制在正式規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)以下。放射性廢物最終處置意味著不再需要人工管理,不考慮將廢物再回取的可能。因此,為防止放射性廢物對(duì)自然環(huán)境和人類的危害,須將它與生物圈很好地隔離。
放射物和輻射病專題
主條目: 輻射
放射線 從原子核中放射出來的有穿透性的粒子束。最常見的有α射線、β射線、γ射線、X射線(倫琴射線) 等
輻射強(qiáng)度單位是貝可勒爾(becquerel)簡(jiǎn)稱貝可。比活度指放射源的放射性活度與其質(zhì)量之比。
輻射相關(guān)癥狀和疾病:
環(huán)境問題: 放射性廢物
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