核电厂放射性废物处理技术的应用
放射性废物的处理
放射性废物的处理2011152113 苗冲我国的原子能事业从50年代起步以来，为加强我国的国防力量做出了不可估量的贡献，原子能和平利用还为我国的国民经济、文教卫生和科学事业的振兴发展发挥了巨大作用。
但是，由于经济、技术等多种原因，核工业系统及其他部门30多年来遗留的放射性废物的处置问题没有得到彻底解决，现在核电站运行又将产生新的废物。
放射性废物的处置已是环境保护面临的重大问题之一。
为了安全和经济地进行放射性废物最终处置而预先进行的改变放射性废物的物理和化学状态的操作过程，包括收集、浓缩、固化、贮存以及废物的转运等。
放射性废物的收集应在各种放射性废物的产生场所就地分类收集，以不同的接受方式和输送设备将各种废物分门别类集中到暂时贮存设施中。
分类收集是为了便于用不同的方法分别进行处理和处置。
通常首先将废物按其物理状态分成液体、固体和气体废物，还可进一步按废物比活度（或放射性浓度）分成高、中、低放射性水平的废物，简称高、中、低放废物。
对某些特殊放射性核素也应单独分类收集，如含氚废物、超铀废物等。
对固体废物还可划分为可燃废物、不可燃废物、可压缩废物等。
放射性废物的浓缩对放射性废液采用浓缩减容，有絮凝沉淀、离子交换、吸附、蒸发等方法。
根据废液的比活度、化学组成、废液量和处理要求可选用一种方法或几种方法联合使用。
一般情况下，蒸发法、离子交换法和絮凝沉淀法处理放射性废液的去污系数分别可达10〜10、10〜10和10〜10 [kg2]处理后原始废液中的放射性核素则浓集在小量的蒸发残渣、废树脂和沉淀泥浆内。
对固体废物的减容一般采用焚烧或压缩处理。
可燃废物经焚绕后减容比可达40〜100;不可燃的废物采用切割和压缩减容，减容比可达2〜10。
放射性废物的固化为了安全贮存，减少对环境的污染，须将放射性废液或其浓缩物转化为固体。
放射性废物固化的基本要求是：固化体的物理化学性能稳定，有足够的机械强度，减容比大，在水中的浸出率低；操作过程简单易行，处理费用低等。
放射性固体废弃物的处理.
”
水泥固化组合装置
水泥固化样品
沥青固化
“ 放射性废物的沥青固化技术在核工业的应用已经有40多年，曾有
过20个以上的国家使用沥青固化放射性废物。 沥青固化 是指将加热的沥青与放射性废物一起混合，然后再处置筒内冷却， 形成硬的固化体，将放射性废物转化成稳定的状态，以便于废物 管理和适合的最终处置。
”
放射性固体废物的来源
前端 核燃料循环 后端 核固体 废物 1、放射性同位素生产和应用 2、医疗、科研、教育、工业和 农业等部门应用放射性物质
非核燃料循环
3、核设施退役
放射性固体废物安全处置技术
处理方法
预处理
处置方法
处理
整备
低、中放和极低放 废物处置 高放废物处置
其他
安全运输 暂时贮存
α废物处理
通常，固化的途径是将放射性核素通过化学转变，引人到某种稳
定固体物质的晶格中去，或者通过物理过程把放射性核素直接掺 入到惰性基材中去。
固化目标是使废物转变成适宜于最终处置的稳定的费物体。
”
水泥固化
“
水泥固化放射性废物的应用在核工业和核研究中心已超过40年。它是指将 放射性废物与水泥均匀搅拌成糊状，凝结后失去流动性，逐渐硬化成固体， 进行贮存或处置。
”
焚烧
“
焚烧使废物的有机成分转化成无机产物。焚烧过程中，焚烧系 统必须提供放射性核素的密封，避免气体和蒸汽逸出。 处理能力为 40kg/h 的焚烧炉，按每天运行 8小时计算， 处理50～100 放射性废物用时不到30天。据估计，一个能力
为40kg/h的焚烧炉需要的总成本可能超过1000万美元。
”
在废物库中，由于
α废物积量日益增多，贮存办法已经不适应要求，而且从安全角
核废水处理技术在核电厂中的应用与实践
核废水处理技术在核电厂中的应用与实践核废水是指在核电厂运行过程中产生的含有放射性物质的废水。
由于核废水的特殊性质，处理和处置成为核电厂运营中的重要环节。
本文将探讨核废水处理技术在核电厂中的应用与实践，并介绍一些常用的核废水处理方法。
一、核废水的特点核废水具有以下特点：含有放射性物质、高浓度、复杂组成、放射性衰变等。
这些特点使得核废水处理成为一项复杂而严峻的任务，需要高度的技术和安全保障。
二、核废水处理技术的应用1. 放射性物质去除技术放射性物质的去除是核废水处理的核心环节。
常见的放射性物质去除技术包括沉淀法、吸附法、离子交换法等。
其中，离子交换法是目前应用最广泛的一种方法，通过树脂吸附放射性核素，达到去除的目的。
2. 液体废物浓缩技术核废水处理过程中产生的液体废物需要进行浓缩处理，以减少体积和提高处理效率。
常见的液体废物浓缩技术有蒸发浓缩、逆渗透浓缩等。
这些技术可以将液体废物中的水分蒸发或透过膜进行分离，从而实现液体废物的浓缩。
3. 辐射废物固化技术核废水处理过程中产生的辐射废物需要进行固化处理，以减少辐射危害和便于长期储存。
常见的辐射废物固化技术有水泥固化、玻璃固化等。
这些技术通过将辐射废物与固化材料混合并进行固化，使辐射废物变为固体块状，降低辐射释放风险。
4. 废水排放技术经过核废水处理后，处理后的废水需要进行排放。
为了保护环境和人类健康，核电厂需要严格控制废水的排放标准。
常见的废水排放技术包括深度净化、中和处理、消毒等。
这些技术可以对处理后的废水进行进一步的净化和处理，确保排放水质符合相关标准。
三、核废水处理技术的实践案例1. 日本福岛核电站事故2011年福岛核电站事故导致大量核废水泄漏，对周边环境造成严重影响。
为了应对这一危机，日本政府采取了多种核废水处理技术，包括放射性物质去除、液体废物浓缩、辐射废物固化等。
这些技术的应用有效减少了核废水对环境的影响。
2. 中国核电厂核废水处理中国的核电厂在核废水处理方面也取得了一定的成绩。
核电厂放射性废物水泥固化处理技术简介
核电厂放射性废物水泥固化处理技术简介摘要：放射性废物是核能利用的必然产物，是指含有放射性物质或被放射性物质所污染，活度或活度浓度大于规定的情节解控水平，且所引起的照射未被排除的废弃物。
我国的放射性废物主要来源于核电厂和核燃料循环设施。
20世纪80年代初，我国开始关注和启动有关放射性废物水泥固化处理研究和应用。
90年代中期，水泥固化处理技术日趋成熟，在秦山核电厂和大亚湾核电厂配套建设了低中水平放射性废物水泥固化系统。
同期也编制并颁布实施了废物固化体性能要求和检验方法的相关标准。
随着核电事业的快速发展，绝大多数核电厂配套建设了放射性废物水泥固化生产线，主要用于低中水平放射性浓缩液和废树脂的固化处理，以及其他固体废物的固化处理。
关键词：放射性；废物处理；水泥固化一、工艺流程放射性废物的固化处理，就是将废物加工成能满足废物储存、运输、处置要求的，具有一定机械性能且结构稳定的废物体。
水泥固化通常是将放射性废物、水泥基料、外加水和其他固化外加剂混合搅拌为均匀的水泥浆体，在合适的养护条件下，经过不少于28天的养护后形成坚硬的废物固化体。
水泥固化的工艺流程如下图所示：可以看出，水泥固化的主要过程包括放射性废物废物和各种固化物料的计量，加料和混合搅拌，水泥浆体的凝结和养护。
根据搅拌和加料方式的不同，水泥固化技术可以分为桶外搅拌、桶内搅拌。
桶内搅拌是以标准的废物桶作为混合容器，将废物、水泥、外加剂、水等按照规定的加料顺序加入废物桶后，按照设定的搅拌方式搅拌均匀。
该方法有弃桨和提桨两种工艺。
弃桨是指水泥浆搅拌完成后，将搅拌桨留在废物桶内不再复用，提桨是指搅拌完成后，将搅拌桨提起，冲洗后重复使用。
该方法的优点不需要专门的混合容器，有利于搅拌桨的清洗和维护。
缺点是对废物桶的填充率有要求，对加料顺序、加料量、搅拌方式和搅拌速率有一个相对严格的控制，既要防止搅拌时水泥浆的外溅，又要保证合适的废物填充率。
桶外搅拌是将水泥、外加剂、水等在混合容器内按照规定的加料顺序和搅拌方式，搅拌均匀后将水泥浆输送到废物桶。
《放射性废物的处理与处置》(4)气、液体处理
放射性废物处理与处置
第四章 气载和液体低中放废物的处理 筛板塔 泡罩塔 填料塔：填料增加气液两相的接触面积。对于 ＞3µm粒径的颗粒，去除率约为90%。 喷淋洗涤器：喷淋的碱洗液如NaOH、KOH或 Na2CO3，可吸收NOx、SOx、HF、HCI等。 文丘里洗涤器：包括收缩段、喉管和扩散段。 可去除气体中较多尘粒和吸收气态污染物，对 0.1～100µm尘粒，去除率80%～99%。
放射性废物处理与处置
第四章 气载和液体低中放废物的处理
HEPA的使用 两端设置压差计，发生阻塞，压差会升 到高于500Pa；发生蚀穿，压差会降到低 于10Pa，必须更换过滤器芯。 设置固定式γ仪表，监测过滤器外表面γ 辐照剂量率。 前端设置预过滤器、除雾器，将进气加 热升温到露点以上。
放射性废物处理与处置
放射性废物处理与处置
第四章 气载和液体低中放废物的处理 放射性废气主要产自放射性操作工艺过程的排 气和设备泄漏，此外，还来自放射性实验室和 厂房的排风。放射性废气中通常含有放射性粉 尘、气溶胶、惰性气体和挥发性核素等。 与液体、固体废物相比，气载放射性废物排放 可能造成的污染范围更大，对环境的影响更难 预测和控制，因此，其净化处理及排放控制更 应引起足够的重视。
放射性废物处理与处置
第四章 气载和液体低中放废物的处理 4.3低中放废液的净化处理 4.3低中放废液的净化处理 各类放射性废液的比活度、含盐量差别很大， 处理方法也不一样。 核工业放射性工艺废液一般需要多级净化处理， 低、中放废液常用的处理方法有絮凝沉淀、蒸 发、离子交换（或吸附）和膜技术（如电渗析、 反渗透、超滤膜）。高放废液比活度高，一般 只经过蒸发浓缩后贮存在双壁不锈钢贮槽中。
放射性废物处理与处置
第四章 气载和液体低中放废物的处理 衰变贮存 核电站工艺废气中的短寿命的惰性气体 加压贮存：约0.8MPa，贮存60d左右，133Xe可 衰变掉99.9%以上。 优缺点：工艺成熟，系统简单；但设备庞大， 容易出现泄漏。 活性炭滞留床：工艺废气的氪和氙 优点：常温常压运行，操作简单，可靠性高。
海阳核电厂离堆放射性废物处理技术介绍及应用分析
海阳核电厂离堆放射性废物处理技术介绍及应用分析海阳核电厂采用了世界上先进的第三代核电技术AP1000，AP1000在设计中首次提出了离堆放射性废物处理的概念，即在多堆核电厂址中设计独立的放射性废物处理设施，集合多种放射性废物处理系统来对多台机组运行和事故工况下产生的放射性废物进行处理，这样既可以优化相关系统的功能设计又可以减少多机组相同系统的重复设计，文章将对海阳核电厂采用的离堆放射性废物处理技术进行介绍并对其应用进行应用分析。
标签：AP1000；放射性废物处理；SRTF；移动式；应用分析1 概述海阳核电厂厂址放射性废物处理设施（以下简称“SRTF”）是山东海阳核电一期工程重要的BOP子项之一，SRTF独立于AP1000机组，设计具有能够满足处理6台AP1000机组运行产生的放射性废物的能力并且具有处理8台机组的扩展能力，在机组特定的事故工况下具备处理机组产生的放射性废物的能力，SRTF 内处理的所有放射性废物，无需再回到核岛或其它设施进行再处理，经SRTF相关系统处理合格的液态放射性废物汇至电厂排放总管排放，放射性固体废物经处理后转化为合格的废物货包在SRTF内暂存后转运至处置场永久处置。
2 海阳核电厂SRTF放射性废物处理技术介绍（1）SRTF功能介绍。
处理来自于核岛的化学液体废物、0.25%燃料包壳破裂情况下的一回路冷却剂和蒸汽发生器管道破裂（SGTR）产生的液体废物；处理核岛产生的废过滤芯和放射性废树脂；运输和处理核岛及其他放射性厂房产生的放射性干、湿固体废物；收集和处理SRTF产生的废物（包括放射性超标废水）；固体放射性废物和空桶的暂存；核岛和其他放射性厂房控制区工作人员工作服的检测和洗涤；SRTF设施内液态和气态流出物监测和排放；过程监测和辐射监测以及可靠的仪表使用和控制。
（2）SRTF主要系统介绍。
海阳核电厂SRTF具备完整的放射性固体废物和放射性液体废物处理功能，在设计中根据具体的放射性废物类型设计了不同的处理系统，如，实现放射性固体废物处理功能的系统包括HIC（High Integrity Container）装料和脱水系统、废物分拣和压缩和灌浆系统、湿废物烘干系统；实现放射性废液处理功能的系统包括化学废液处理系统、0.25%燃料包壳破裂液体处理系统、SGTR液体处理系统、超标废液处理系统。
核电厂放射性废液除盐净化装置组成分析
核电厂放射性废液除盐净化装置组成分析摘要：在20 世纪中期，核能得到了广泛的利用，其中核电作为公认的一种经济、安全、可靠、清洁的能源得到了迅速发展，但是核电厂在生产过程中会产生一些液态放射性废物，为了保护环境以及厂区周围的工作人员和居民免遭放射性危害，降低放射性水平，华龙一号机组设立了一整套废液处理和排放的系统，所有放射性废物在被排放到环境和进行最终处置前，必须对其进行收集、贮存和净化处理。
本文针对福清五号机组“华龙一号”核电项目放射性废液除盐净化技术的应用进行了深入的分析。
关键词：废液处理；放射性；除盐净化福建福清核电有限公司5号机组废液处理系统（ZLT）设计，用于处理来自工艺系统排放的液态放射性废物和地面冲洗水，废液经过过滤、除盐、或蒸发处理和监测后排往废液排放系统进行排放。
1.废液来源及处理原则废液主要由核岛疏水排气系统收集后输送至本系统，所有废液分为三个类型：（1）化学物质含量低的放射性工艺排水；（2）化学物质含量高的放射性化学排水；（3）化学成分不定的低放射性地面排水（其放射性浓度一般情况下低于排放限值）。
根据废液的化学物含量、放射性水平分别采用过滤、除盐、蒸发的处理方式，处理原则如下：2.除盐装置的组成及工作原理除盐装置主要有颗粒物控制管理系统PCM系统、深床过滤器（ZLT001DE）、四台串联的除盐床（ZLT002/003/004/005DE）和两台树脂截流过滤器（ZLT004/005FI）组成，对废液进行pH控制、过滤、离子交换等净化处理。
2.1 pH控制和预过滤除盐净化单元主要用来处理各工艺系统不可复用的废液，由电动泵提供动力，通过流量计反馈调节流量，使处理流量保持在8m3/h的恒定值。
废液首先经化学试剂第一注入点（002EG）调节pH值后进入预过滤器（004FI）进行预过滤。
预过滤器（ZLT004FI）为立式柱形容器，设计直径DN482，最大工作压力1.55MPa，最大允许压降0.25 MPa，滤芯是具有25微米名义过滤能力的吸油聚丙烯材料制成。
放射性废物处理概述
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半衰期小于或等于60d
含有半衰期小于或等于60d（包括碘－125） 的放射性核素的废物，分为二级：
第I级（低放废物）：比活度小于或等 于4×106 Bq·kg-1。
第 II 级 （ 中 放 废 物 ） ： 比 活 度 大 于 4×106 Bq·kg-1
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半衰期大于60d、小于或等于5a
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废物的产生量和放射性浓度
尽量减少废物的产生量和放射性浓度。
这要求尽最大可能保证燃料包壳的完整 性以及一回路系统的密封性。为了满足 上述要求，采用锆合金燃料包壳，使用 耐腐蚀的材料制造设备、管道、阀门等 部件，采取防漏和检漏措施，在可能产 生泄漏的部件设置引漏管线，设置密封 的安全壳等。
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第 III 级 （ 高 放 废 液 ） ： 浓 度 大 于 4×1010Bq·L－1
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放射性固体废物分级
放射性固体废物首先按其所含核素半衰 期长短和发射类型分为五种，然后按其 放射性比活度水平分为不同的等级
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α废物
放射性固体废物中半衰期大于30 a的α 发射体核素的放射性比活度在单个包装 中大于4×106 Bq·kg-1的为α废物
Av = A / V A为某物质一定体积内的总放射性（Bq） V为该物质的体积（m3）
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放射性液体废物
放射性液体废物的放射性水平也以浓度 表示，但其单位为Bq·L－1，其定义为：
Av = A / V A为某物质一定体积内的总放射性（Bq） V为该物质的体积（L）
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放射性固态废物
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放射性气载废物分级
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核电厂放射性废物处理技术的应用
发表时间：2018-01-19T21:17:49.150Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：刘宁
[导读] 摘要：核能是社会应用最多的一种能源，可是核能在发电期间，会产生大量有毒气体，比如固体废弃物，严重影响了环境，危害了人们群众自身健康，为了建设稳定性社会，必须对这种情况加大重视，不断改进和完善。
（山东核电有限公司山东省烟台市 265116）
摘要：核能是社会应用最多的一种能源，可是核能在发电期间，会产生大量有毒气体，比如固体废弃物，严重影响了环境，危害了人们群众自身健康，为了建设稳定性社会，必须对这种情况加大重视，不断改进和完善。
本文主要介绍了放射性废物处理技术在核电厂的应用情况。
关键词：核电厂；放射性废物处理技术；应用
引言：
当前，核电厂发展较快，它是一种安全、可靠的资源。
可是，核电站除了生产一般废物以外，还会产生特有废物，比如放射性废物，根据自然形态将其划分为液体废物、固体废物和气体废物。
其中，放射性废物对人们身体健康危害极大。
因此，在设计核电站期间，尽可能将废物最小化，采取科学合理的方式处理废物，将废物对人体伤害降到最小。
1 放射性废物来源
1.1 核工业产生的放射性三废
核工业在生产应用过程中，处理放射性材料的时候，必定会参数放射性气体、叶体和固体废弃物，这三种被称之为三废。
因此，这些放射性废物是生成生态放射性污染的主要原因。
1.2 核武器试验产生的废物
一般来讲，实行核武器爆炸试验，一般会在大气层中进行，爆炸期间，气体和温度较高的蒸汽会形成蘑菇云，呈现上升状态，然后和空气混合在一起，传递热量，最后变成微粒粘附在灰尘中，降落在地面。
其成本是半衰期比较长的-90（T1/2=28a），影响较大。
1.3 地质勘探过程中产生的废物
在进行地质勘探和开采期间，因为技术水平不高、质量达不到要求，一般会产生放射性的废物，特点是第一矿上通风的时候，含有氧的空气逸散。
1.4 其它反射性污染废物
医疗、工业等机构研究放射性核素，对居民自身安全产生巨大的威胁，主要原因在于反射性物质一旦遇到事故，便会失去原来的掌控。
其中，医疗使用的放射源是主要的污染状况。
2 放射性气体废物的处理
2.1 气体废物的主要成分
核电站中的放射性气体废物主要包含气载放射性微粒、放射性隋性气体等。
因为核电站规模大，工作流程比较复杂，所以产生的气体废物类型较多。
比如，在核反应堆中进行裂变的时候，会产生裂变产物。
反应期间，照射空气形成放射性核素，在有的元件出现受热情况时，会自主释放碘-131。
以上这些都属于放射性气体废物的成分。
2.2 放射性废气主要处理技术
核电厂放射性废气的主要处理方法如下图所示：
表一核电厂废气主要处理方法
2.3 典型的放射性废气处理过程
在处理放射性气体废物的时候，核电厂一般采用活性炭延迟技术进行，这种技术性能高，不需要过多复杂设备便可以处理气体废物，输出成本低下。
活性炭自身吸附功能强，核电厂将气体废物通入活性炭延迟系统，便可以分离所有有害成分，从而再次应用到气体废物处理系统中去。
通过活性炭吸附以后，废气还要经过吸附过滤器，才可以将系统完全排出。
3 放射性液体废物的处理
3.1 核电厂废液主要组成部分
在核电厂废水中，主要的因素有60CO、137CS、3H、58CO等。
一般，核电厂放射性废液类型分为化学、工艺、地面、其它类型。
3.2 液体废物的处理方法
放射性液体废物的处理方法包含化学沉淀法、离子交换法以及吸附法、蒸发法等。
在处理液体废物的时候，应当根据液体废物特点，采取不同类型的方式。
化学废液自身具备活跃性能高的特征，可以采用蒸发法进行处理。
工业废液具备灵活度高的特点，可以选择例子交换法进行处理。
而地面排水一般是活跃性能低，因此，可以采用沉淀法进行处理。
具体详情如下图：
表二核电厂废液主要处理方法
3.3 典型的核电厂放射性废液处理流程
核电厂反射性废液处理系统一般采用化学絮凝、离子交换等方法组合起来，用于处理废水。
该工艺操作简单，解决了传统存在的不足。
其中，各装置的去污因素如下图所示：
图三放射性废液处理系统去污因子
核电厂排出的液体废物属于工业废液。
排出液体废物以后，向里面加入絮凝剂，调整液体废物中的酸碱值。
在此过程中，液体中的金属元素会产生相应的反应，形成小颗粒，方便开展下一程序。
然后，液体废物流向活性炭床，将颗粒吸出，比如锰、银等。
同时，还可以去除有机物，避免破坏下一环节。
处理完两道程序以后，工业废液和地面排水会一起进入过滤器中，进行离子交换，进而将液体中的放射性离子分离出来，避免伤害。
4 放射性固体废物的处理
4.1 固体废物的成分
核电厂放射性固体废物，主要包含湿固体废物和干固体废物两种。
其中，前者是由废树脂和污泥以及过滤器组成，后者是由可压缩干废物、空气过滤器组成。
4.2 固体废物的处理方法
核电厂中的放射性固体废物处理，是根据固体废物自身类型进行的，采取的方法也不一样。
对于废气树脂而言，一般是采用焚烧、聚合物固化以及水泥固化等方法处理；对于浓缩液，可以采取水泥固化、超级压缩等方法进行。
对于废过滤器芯，可以采用剪切压实、焚烧等方法进行。
4.3 固体废物处理流程
核电厂放射性固体废物的处理流程，主要是针对不可压缩废物、可压缩废物以及大件废物等几种进行的，工序为检查、拱干、压缩、灌浆等。
处理完固体废物之后，会以桶装的方式送至规定场所，开展最后的处理工作。
核电厂产生的不可废弃物、可压缩废物以及废过滤芯等，采取超级压缩机进行压缩，超压机由液压站提供相应便利，把废物桶碾压成冰状。
压饼在高度上被压缩至原来桶高，效果明显，从而实现了废物最小化。
把装置压饼的桶，在水泥灌浆站灌浆，放置库中存放。
移动式处理装置把废物处理各个设备安置在集装箱卡车上，便于更加安全的开展服务，能够实现稳定运行。
湿废物经过移动式装置处理之后产生浓缩液，经过蒸发造粒，采取固化方式处理，固化之后的效果更佳。
5 结语：
当前，放射性废物处理技术各有优缺点，适用范围不同。
因此，我国要根据放射性废物的成分、数量采用不同技术，以此确保放射性废物处理可以满足我国标准需要，保护人们健康。
参考文献：
[1]林鹏，刘夏杰，陈明周，吕永红，向文元.热处理技术在核电厂放射性废物处理中的应用研究进展[J].环境工程，2013，12.
[2]赵亚珂.应用焚烧技术处理核电厂放射性固体废物的技术经济分析[J].科技展望，2015，02.
[3]杨建国，黄孟超.核电厂放射性废物处理技术的应用[J].科技创新与应用，2016，03.。