辐射与防护-放射性废物处置的基本原则5a.ppt

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1、放射性废物处置的基本原则,放射性废物 A,放射性废物的定义 放射性废物是指任何含有放射性核素或被其污染的物质，其浓度或活度超过国家审管部门规定的清洁解控水平，并且预计不再利用的物质。放射性废物以其具有较高放射性、放射毒性区别于其他非放射性有害物质。度量核废物放射性活度的单位为Bq（贝可；1Bq=1次衰变/s）。,放射性废物共同特征之一,含有放射性物质： 他们的放射性不能用一般的物理、化学、和生物方法消除，只能靠放射性核素自身的衰变而减少。,放射性废物共同特征二,辐射危害： 放射性核素释放出的射线通过物质时发生电离和激发作用，对生物体会引起辐射损伤。,放射性废物共同特征三,热能释放： 放射性核素

2、通过衰变放出能量，当废液中放射性核素含量较高时，这种能量的释放会导致废液的温度不断上升甚至自行沸腾。,放射性废物的危害,放射性废物的危害包括物理毒性、化学毒性和生物毒性。通常主要是物理毒性。有些核素如铀还具有化学毒性，此外对于混合废物含有有毒、有害化学污染物，至于生物毒性仅来自医院的个别废物才可能掺有。物理毒性指的是辐射作用。大剂量照射可出现确定性效应，小剂量照射会出现随机性效应。,广东省的一个报告,放射性废物的危害,放射性物质在衰变过程中可出现、射线。直接来自地球和建筑物的射线约占整个辐射剂量的50%。食物和饮水中含有微量镭，空气中还有氡和宇宙射线放出的辐射。另外，人们还从医疗、生产和核爆炸

3、的落下灰尘中，接受一些人为放射性核素的照射。,放射性废物的危害,放射性废物日趋增多，如不经处理或处理不当而外排，可使环境遭受放射性污染，不仅影响动、植物的生长，恶化水体，且危害人体健康，甚至对后代产生不良影响。,放射性废物的危害,放射性物质对人的半致死剂量约为400 rad ，照射即照射650 rad 100%死亡。照射剂量150 rad以下，死亡率下降为0。但在这种情况下并不是没有损伤作用，据国外报道往往20年后才能表现出来一些症状，主要表现为肿瘤包括白血病，骨癌，肺癌及甲状腺癌，还可表现为不同程度的寿命缩短，能导致头昏、疲乏无力脱发、红斑、白细胞减少或增多、血小板减少等病症。放射性物质的慢

4、性作用，会遗留后患，可遗传给子孙后代。,放射性废物的来源,核燃料生产反应堆运行核燃料后处理过程其他来源,放射性废物的来源,1.核燃料生成 主要包括铀矿开采，冶炼和燃料原件加工等。这类废物主要含有铀、钍、氡、镭、钋等天然放射性物质，比活度较低，产生的数量大。2.反应堆运行 反应堆中生成的大量裂变产物，当发生元件包壳破损事故时，会有少量裂变产物泄漏到冷却循环水中。反应堆冷却循环水中的杂质（循环系统腐蚀产物）受中子照射后也会形成放射性的活化产物。,放射性废物的来源,3.核燃料后处理过程 大量裂变产物是核燃料后处理过程的主要废物，99%以上的裂变产物都留在燃料溶解液里。4.其他来源 核工业部门退役的核

5、设施，核武器生产和试验以及其他使用放射性物质的部门，如医院、学校、科研单位、工厂等产生的各种废物。这些废物种类不少，形式多样。,放射性废物的来源和分类,若按放射性总活度计，核工业中产生的核废物，其99%来自核燃料后处理厂。,为使放射性废物变成适于往大气、水体排放或作最终处置的状态所实施的工艺过程称为放射性废物处理。 为使放射性核素在衰变到对人类无危害水平以前保持与生物圈隔离所采取的措施称为放射性废物处置。,放射性废物的分类,1按物理状态分类 按物理状态不同，可将放射性废物分为三类。 放射性气载废物 放射性液体废物 放射性固体废物,放射性废物的分类2,2.按放射性废物的特征及其对人体健康和环境的

6、潜在危害，可将放射性液体废物分为三大类 高放废物(HLW) 中放废物(ILW) 低放废物(LLW),高放废物 20世纪70年代的定义，是指乏燃料后处理第一循环溶解萃取水溶液或与此相当的浓缩废液等，即高放废物的产生与乏燃料后处理有关。1981年，美国核管理委员会(NRC)明确规定高放废物包括下列备类核废物，不予处理的乏燃料；乏燃料后处理第一循环萃取废液，或随后萃取循环的浓缩废物；高放废液的固化体。,放射性废物的分类2,放射性废物的分类2,中放废物 中放废物是指放射性水平介于低放废物和高放废物之间的放射性废物。中放废物主要来自核反应堆、乏燃料后处理第二次和第三次循环溶解萃取液、净化溶剂废液、洗涤废

7、气的废液、去污泥浆和低放废液的浓缩液等。,低放废物 低放废物包括绝大部分退役废物，核反应堆中的去污水、循环冷却水，医疗和科研用被污染动物的尸体、器官、选矿水，核设施地面排水、洗涤水，放射性废气和气溶胶，污染的塑料、玻璃、劳保用品等。美国将低放废物定义为未列入高放废物、含有放射性比活度小于3.7102Bqg的超铀锕系元素的放射性废物(其中不包括铀废矿石和铀尾矿)，特别强调必须是适合于陆地浅埋处置的放射性废物。,放射性废物的分类2,放射性物品标识图形,一类放射性物品, 类放射源、高水平放射性废物、乏燃料等释放到环境后对人体健康和环境产生重大辐射影响的放射物品。,二类放射性物品, 类和类放射源、中等

8、水平放射性废物等释放到环境后对人体健康和环境产生一般辐射影响的放射性物品。,三类放射性物品,按放射性核素的半衰期分类, 按半衰期不同，将放射性核素分为长寿命(或长半衰期)放射性核素、中等寿命(或中等半衰期)放射性核素和短寿命(或短半衰期)放射性核素等类别。各国划分半衰期长、短的标准也不统一。以含长寿命放射性核素为主的核废物，称为长寿命(或长半衰期)放射性废物；以含中等寿命放射性核素为主的核废物，称为中等寿命(或中等半衰期)放射性废物；以含短寿命放射性核素为主的核废物，称为短寿命(或短半衰期)放射性废物。（下面具体讲）,放射性固体废物的分级-1,放射性固体废物中半衰期大于30a的射体核素,放射性

9、比活度在单个包装中大于4106Bq/kg称为废物。,为什么？,U(铀)-238 bai Th(钍)-234 Pa(镤)-234 du U(铀)-234 Th(钍)-230 Ra(镭)-226 Rn(氡)-222 Po(钋)-218 Pb(铅)-214,豁免放射性废物,对公众成员照射所造成的年剂量值小于0.01msv，对公众的集体剂量不超过1人.sv/年的含极少放射性核素的废物。,放射性废物管理的基本原则,放射性废物不恰当的管理会在现在或将来对人体健康和环境产生不利影响，放射性废物管理必须履行旨在保护人类健康和管理的各项措施。 国际原子能机构（RAEA），在征集成员国意见的基础上，经理理事会批准

10、，于1995年发布了放射性废物管理9条基本原则.,放射性废物管理的基本原则,1.保护人类健康2. 保护环境3.超越国界的保护4.保护后代5.不给后代造成不适当负担6.纳入国家法律框架7.控制放射性废物产生8.兼顾放射性废物产生和管理各阶段间的相依性9.保证废物管理设施安全,放射性废物处置原则,减量化无害化和妥善处置永久安全,放射性废物处置的基本原则,1.改革不合理的工艺操作，防止不必要的污染并开展废物的回收利用2.对已产生的废物分类收集，分别贮存、处理，处理方法要求安全，经济、净化效率高和简单易行；3.剂量减小容积以节省运输、储存和处理费用 4.向环境稀释排放时要按照合理、可行、尽量低的原则严

11、格控制5.以稳定的固体形式贮存，以减少放射性核素迁移扩散6.废物的最终处置必须做到同生物圈有效的隔离。,放射性废物处理的基本方法,1.放射性三废（气体、液体、固体）处理效果的评价指标：一是浓缩倍数；二是去污倍数或净化倍数。,(1)浓缩倍数,放射性废物的原有体积与处理后放射性浓集物体积之比。浓缩倍数越大，说明浓缩后的体积越小，贮存也就越经济、越安全。,(2)去污倍数或净化倍数,放射性废物的原有放射性浓度与处理后的剩余放射性浓度之比。去污倍数越大，说明处理后废物中剩余放射性浓度越低，易排放。,放射性废物处理的基本方法,放射性废物中的放射性核素，采用一般的物理、化学及生物学方法不能予以消灭或破坏，只

12、有通过它们自身的衰变（或特殊情况下的核转变）才能使放射性衰减到一定水平。 为达到安全处置的目的，通常采用的方式。,放射性废物处理的基本方法,放射性废液的处理稀释排放：低活度的放射性废水，稀释至限值以下投入下水道。放置衰变：对于短半衰期的低活度放射性废液，放置10个半衰期后，作一般废液排放。,放射性废液的处理,浓缩贮存：对于长半衰期高活度的废液，以化学沉淀、离子交换、蒸发等方法，将放射性物质浓集，缩小体积，以利长期贮存。固化贮存：经浓缩处理后的放射性残渣，可与水泥、沥青等融合成固态废物，再以贮存。,放射性废物处理的基本方法,放射性固体废物的处理： 主要有放置衰变和压缩贮存等方法。放射性废气的处理

13、： 主要有稀释排放和净化排放等方法。,放射性废物最终处置,放射性排出物（液体、气体）向环境中稀释排放时必须控制在正式规定的排放标准以下。放射性废物最终处置意味着不再需要人工管理，不考虑将废物再回取的可能。因此，为防止放射性废物对自然环境和人类的危害，必须将它与生物圈很好的隔离。最终处置的主要对象是高放废物和超铀废物。,放射性废物安全管理条例,有符合国家有关放射性污染防治标准和国务院环境保护主管部门规定的放射性固体废物接收、处置设施和场所，以及放射性检测，辐射防护与环境检测设备。 低、中水平放射性固体废物处置设施关闭后应满足300年以上的安全隔离要求；高水平放射性固体废物和放射性固体废物深地质处

14、置设施关闭后应满足1万年以上的安全隔离要求,截止2010年4月，英国现有放射性废物及现有核设施在未来10年内产生的放射性废物总量共约470万立方米，大部分放射性废物来源于乏燃料后处理、核电站、核燃制造和核能研发，国防、医疗和工业活动也产生了少量放射性废物。其中近73%的放射性废物（约340万立方米）来自乏燃料后处理，是放射性废物的主要来源。,根据放射性废物产生的热和活性，英国放射性废物分为以下几类：高放废物、中放废物、低放废物以及极低放废物。极低放射性废物基本不必用专门的地点进行存储。在英国约470万立方米的放射性废物中，低放废物约占94%，中放废物约占6%，高放废物不足0.1%。尽管高放废物

15、数量相对还少，但其放射性活度却占总活度的约95%，远远高于低放废物的放射性活度。,高放性废物的最终去向是深地质处置。这需要把高放废物埋藏在距离地表深约500米到1千米的地质体中，使之永久与人类的生存环境隔离。首先要将高放废液变成玻璃固化体，再将玻璃固化体装入金属罐中，并在地下1千米的深部找一块2平方公里到10平方公里不等的坚硬岩石，将装有高放玻璃固化体的废物罐中埋藏其中，最后用一种特殊的回填材料将所有深部空间封填。,如何处理受放射性物质污染的食物和饮用水？,当食品和饮用水中的放射性核素的浓度超过国家标准规定的水平时，应禁止或限制食用或饮用这些受污染的食物或饮用水。 对受到污染的食品可采取加工、

16、洗涤、去皮方法去污，也可在低温下保存，使短寿命的放射性核素自行衰变，以达到可食用的水平。对污染的水，可用混凝、沉淀、过滤及离子交换等方法消除污染。,放射性废物安全管理条例自2012年3月1日起施行,条例作了四方面规定规定放射性废物的处理、贮存和处置活动，应当遵守国家有关放射性污染防治标准和国务院环境保护主管部门的规定要求核设施运营单位、核技术利用单位应当按照规定将其产生的废旧放射源、其他放射性固体废物和不能经净化排放的废液进行处理，并交有相应许可证的单位贮存或者处置明确放射性固体废物贮存、处置单位应当按照规定对其接收的放射性固体废物进行贮存、处置，建立情况记录档案，加强安全检查和放射性监测，发

17、现异常情况立即采取措施并报告强化对放射性废物处理，贮存、处置活动的监督检查手段，同时要求从事放射性废物相关活动 要建立相应的安全保制度、人员培训制度，并定期报告相关情况。,辐射监测,为了控制射线对人体的照射和估计射线对人体的影响，常常需要对辐射场空间和接受照射的个人和群体进行辐射监测。（一）个人辐射监测 监测个人外照射剂量、体表和工作服、口罩表面和污染程度。对疑有内污染者，要进行生物样品的放射性测定，必要时做全身放射性测定。,辐射监测,（二）场所辐射监测监测、 、x射线和中子辐射场所的剂量率水平，空气中放射性物质的浓度、粒度以及各种表面的污染程度。（三）环境辐射监测监测环境中辐射的剂量率水平和

18、各种环境介质内的主要放射性核素的活度。,环境辐射测量仪,。,境保护部（国家核安全局）2011.3.30，16时继续发布全国省会城市和部分地级市辐射环境自动监测站实时连续空气吸收剂量率监测值。监测结果汇总图中绿色曲线代表监测值，蓝色柱体代表天然本底水平，绿色曲线均在蓝色柱体范围内。监测结果表明日本核电事故未对我国环境及境内公众健康产生影响。,辐射监测,（四）排放物辐射监测监测排放物内的主要放射性核素的活度和总量。 放射工作单位和场所应根据实际要求，开展监测项目。监测结果应记录归档，并对结果进行分析和评价。上报主管部门和所在地的放射卫生防护部门，接受监督和指导。,谢谢,日本：我们别无选择，只能将核

19、废水排入大海,如果你坐飞机经过日本东北部的福岛县上空的话，会看到这么一幅“壮观”的景象成千上万个大大小小，颜色各异的罐子在靠海的地方铺展开来，犹如镶嵌在电路板上的电子元器件那是什么？同行的当地人会告诉你，那全是核废水难以处理，也无法处理的核废水，存了一罐又一罐，全都封存在储水罐里,2011年，日本发生惨烈的东日本大地震，地震引发的巨大海啸，让临海的县镇遭受巨大冲击 仅宫城县一县，就死亡11000人，而除了生命财产的损失外，至今都难以解决的，是在当时被地震海啸冲毁的，福岛核电站看过之前大火的美剧切尔诺贝利的朋友应该记忆犹新，因为需要不断往里加水，来冷却原子炉里的核反应堆，防止燃料棒因温度过高而发

20、生溶解爆炸，造成重大核泄漏风险,但是往反应堆里注入的水，受到反应堆的污染，就成了核污染水，这些危险的核废水无处可排.于是日本电力公司就想着，在核电站周围，建造大量的储水罐，这些储水罐专门用来储存核污染水。,但是排放的问题难以解决，新的核废水却不断产生，储水罐不可能永远建造下去，不可能整个日本东北全是储水罐吧。距今为止储水罐里的核废水，已经能填满460个标准泳池，而且还在继续以每天170吨的速度增加一个标准泳池差不多是2500吨水，大概20天排满一个标准泳池的核污染水根据日本媒体报道，现在所造的储水罐，大概还能再用两年，到2021年，这密密麻麻的储水罐，都将储满核废水但这储水罐不可能无休止的造下去，加上日本人口1.2亿，人口密度大，更不会一直把土地资源浪费在造储水罐上那么该怎么办？,高放废物处置：将高放废物同人类生活圈隔离起来。1957年美国国家科学院提出地质处置方案。把高放废物处置在5001000m深的地质体中，通过建造一个天然屏障和工程屏障相互补充的多重屏障体系，使高放废物对人类和环境的有害影响低于审管机构规定的限值，并且可合理达到尽可能低。,广东北龙中低放处置场建设,低放固化物处置场,广东北龙低中放废物处置场,