第6部分：高放废物处理.
高放废物的处理处置
区与废物贮存区向位于地下贮存库远端的排气竖并排泄。
（2）常规凿眼爆破掘进用无轨柴油机动力设备，这是机械性能和灵活性都很理想的设备。
（3）贮存区的规模由岩石最佳运输距离及通风系统的要求确定。
（4）据计算，在地下贮存库使用期限内，距贮存室200m外的岩石保持正常的环境温度。
因此，竖井位置应在贮存区外200m 以上。
（5）所有主巷道在掘进时都要为贮存库区涉及的环境岩石进行现场调查工作提供通行条件。
此外，后退式开挖系统可把实验贮存区的位置设在贮存库的排气端。
图1.废物处置中心配置示意图2.2.2层状盐岩处置基岩区处置废物的一些困难可采用层盐矿层贮存法来解决。
以天然盐层作放射性废物存放库的优点是：盐矿易开挖，随着时间的推移，可塑性形变将密封整个的废物罐。
由于盐的可塑性，因而盐层基本上是不透水的，稳定的厚盐层的存在，本身就证明没有来自地下水的侵蚀。
盐的分布很广、储量丰富，美国大约有1.3×106km2，储量达6×1013t以上；与其它岩型比较，其工程成本较低、导热性良好；世界各地的岩盐层多位于低地震活动区；盐的耐压强度与混凝土相似，即大约为20MPa。
理论和实验结果均表明，盐岩作为γ射线的吸收剂大致与混凝土相同；厚约1.5m 的固体盐层或2.25m的碎盐层(假定含1/3空隙)将有足够的放射性屏蔽作用。
因此，把废物罐放置在底板下孔穴中并用盐回填，可使得工作人员进入盐矿库房不受辐射伤致裂变(γ，f)反应进行嬗变。
3.2.3 用加速器驱动次临界装置(ADS)嬗变ADS是中能强流质子加速器与次临界反应堆耦合的装置。
所以，ADS是利用反应堆和加速器合作来完成嬗变。
ADS主要包括三大部分：（图2）。
(1)驱动器。
可用作驱动器的加速器有两类：①直线型中能强流质子加速器，体积庞大(要几百米长)，投资高；②回旋型中能强流质子加速器，体积小，投资较低，但质子能量和束流强度受限制多。
(2)散裂中子源。
散裂中子源是中子产生器，可选用铅、钨、铋、钽、铀等重金属作为靶材料。
放射性废物处理的技术与政策
放射性废物处理的技术与政策在现代社会，随着核能的广泛应用以及放射性物质在医疗、科研等领域的使用，放射性废物的产生不可避免。
放射性废物具有潜在的危害，如果处理不当，可能会对人类健康和环境造成严重的影响。
因此，放射性废物处理成为了一个至关重要的问题，涉及到先进的技术手段和合理的政策法规。
一、放射性废物的分类放射性废物根据其放射性水平、半衰期、物理形态等因素，可以分为高放废物、中放废物和低放废物。
高放废物通常是指从核反应堆中卸出的核燃料经过后处理产生的高放射性废液及其固化体，具有极高的放射性和较长的半衰期。
中放废物的放射性水平介于高放废物和低放废物之间，例如反应堆的结构材料、设备部件等。
低放废物则主要包括受轻微污染的物品、实验室废弃物等，其放射性水平相对较低，半衰期较短。
二、放射性废物处理的技术1、贮存对于短半衰期的低放废物，常常采用临时贮存的方法。
在经过一定时间的衰变后，其放射性水平会降低到安全范围，然后可以进行常规处理。
2、固化将放射性废物与固化剂混合，形成稳定的固体，以减少其迁移和扩散的可能性。
常见的固化方法包括水泥固化、玻璃固化等。
3、焚烧对于一些有机放射性废物，可以通过焚烧的方式减少其体积，但需要严格控制排放，以防止放射性物质释放到环境中。
4、深部地质处置这是处理高放废物和长寿命中放废物的一种常用方法。
选择地质稳定、水文条件良好的地区，建造地下处置库，将废物深埋其中，利用地质屏障来隔离放射性物质。
5、分离与嬗变通过先进的核技术，将长寿命的放射性核素分离出来，并通过核反应使其转变为短寿命或稳定的核素，从而降低废物的放射性危害。
三、放射性废物处理的政策1、法律法规各国都制定了一系列的法律法规来规范放射性废物的处理。
这些法规涵盖了废物的产生、运输、处理、贮存和处置等各个环节，明确了责任主体和操作标准。
2、监管机制建立专门的监管机构，对放射性废物处理设施进行严格的监督和检查，确保其符合法规要求和安全标准。
实验室放射性废物的处置
实验室放射性废物的处置实验室内从事的试验种类多，范围广，因此实验室产生的污染物品种多，成分复杂，需要分类处理。
不同机构依据任务设有生物学实验室、理化实验室和放射性实验室等专业实验室，进行相应的实验活动。
然而，在一些生物学研究活动中，有时会用到少量的放射性物质或能量很低的射线照射装置，产生放射性废物，常用的非密封放射性物质及其废物的特点可参考《医学与生物学实验室使用非密封放射性物质的放射卫生防护基本要求》（WS 457—2014）的附录A。
针对生物学实验室的实验活动特点，在实验活动中如何处置放射性废物应遵循《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871—2002）、《放射性废物管理规定》（GB14500）、《医用放射性废物的卫生防护管理》（GBZ 133—2009）、《操作非密封源的辐射防护规定》（GB 11930—2010）的相关规定，同时也应结合生物学研究的特点，考虑放射性危害因素和生物危害因素共同存在的情况，把握全局，突出重点，做好风险评估工作。
《医学与生物学实验室使用非密封放射性物质的放射卫生防护基本要求》（WS 457—2014）附录B提供了医学、生物学放射性废物管理主要阶段流程图。
一、放射性废物定义和分类放射性废物是指含有放射性核素或者被放射性核素污染，其活度浓度大于国家确定的解控水平，预期不再使用的废弃物。
为了收集和处置的方便，可将放射性废物分类管理。
按放射性废物的放射性活度水平，可分为低水平放射性废物、中水平放射性废物和高水平放射性废物三类。
按放射性废物的物理性状，可分为放射性气载废物、放射性液体废物和放射性固体废物三类。
按放射性废物中所含核素的半衰期，可分为长半衰期放射性废物（T1/2＞5 年）、中等半衰期放射性废物（60d＜T1/2≤5 年）和短半衰期废物（T1/2≤60d）三类。
放射性废物的分类或分级比较复杂，要根据废物放射性水平和所含核素的半衰期进行区分，2018 年环境保护部、工业和信息化部、国家国防科技工业局联合发布新制定的《放射性废物分类》，将放射性废物分为极短寿命放射性废物、极低水平放射性废物、低水平放射性废物、中水平放射性废物和高水平放射性废物五类，其中极短寿命放射性废物和极低水平放射性废物属于低水平放射性废物范畴。
放射性废物的储存和处置法规与标准
各地政府采取一系列措施，如加强监管力度、完善监管机制、提高监管能力等，确保放 射性废物的安全管理和处置。
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PART 03
储存设施与要求
REPORTING
储存设施类型
01
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中低放废物储存库
用于存放中低放射性废物 ，通常设计为地下或半地 下结构，以确保安全。
高放废物储存库
加强国际合作
加强与其他国家在放射性废物管理领域的合作，共同研究制定国际 通用的管理标准和技术规范。
面临的挑战及应对策略
01
技术挑战
放射性废物管理涉及复杂的技术问题，需要不断研发新技术、新方法。
应对策略包括加大科技研发投入，加强技术人才培养和引进等。
02 03
法规政策挑战
随着法规政策的不断调整和完善，企业需要不断适应新的管理要求。应 对策略包括加强法规政策学习，积极参与相关法规政策的制定和执行等 。
应用人工智能、大数据等先进技术，实现放射性 废物的智能化管理，提高管理效率和准确性。
法规政策调整趋势分析
强化法规标准
随着环保意识的提高，未来法规政策将更加注重放射性废物管理 的严格性和规范性，加强相关法规标准的制定和执行。
推动技术创新
政府将加大对放射性废物管理技术创新的支持力度，鼓励企业研发 新技术、新方法，提高废物管理水平。
社会认知挑战
公众对放射性废物的认知程度有限，需要加强相关宣传和教育。应对策 略包括开展公众宣传和教育活动，提高公众对放射性废物的认知和理解 。
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THANKS
感谢观看
REPORTING
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放射性废物的储存和 处置法规与标准
汇报人：XX
高放废物的处理和处置
美国能源部大型废物管理项目拉动地区经济Michael Greenberg, David Lewis, Michael Frisch摘要利用经济模型研究了美国能源部萨凡纳河核武器场址的四种废物管理技术方案将带来的地区与跨区域经济影响分析表明1²âÊԺͽ¨Ôì½×¶ÎµÄ²îÒì2ºÍ技术投资者的不同1 引言全美国每年都要设计和建设许多废物管理项目环境保护局美国每年花在环境保护方面的1000多亿美元几乎全都用在了净化和保护水使其免受污染的废物管理上[1,2]而这个比例在1972年仅为0.9%2000年4月第三十届地球清洁日期间的一次盖洛浦民意测验表明河流饮用水以及许多其它环境问题非常关心[3,4]64%的美国人对土壤污染极为关注绝大多数美国人也不愿意以牺牲环境方式增加就业和地区生产值认为环境保护优先于经济发展的美国人占61%Õâ¸ö±ÈÀý½øÒ»²½ÉÏÉýµ½67%[3,4]Ϊ»·¾³±£»¤Í¶×ʲ¢²»½ö½öÊǸö±ðÁìµ¼Õ߶Թ«ÖÚͶƱ½á¹ûµÄÏìÓ¦DOE·ÏÎï¹ÜÀí¼´±ã²»ÊÇ×î´óµÄÃÀ¹úDOE 在90年代期间每年的环境管理预算金额通常都接近60亿美元[57]ºº¸£ÌØÄÏ¿¨ÂÞÀ´ÄÉÖÝ°®´ïºÉ¹ú¼Ò¹¤³ÌºÍ»·¾³ÊµÑéÊÒ爱达荷州洛基高放废物的处理和处置•23•弗拉茨和橡树岭汉福特８％和17%分别来源于DOE的环境清污项目[5]ÔÚÑо¿Öл¹·¢ÏÖ尽管这些地区也和其它地区一样发展着多元化经济在注意到大型废物管理场址带来的经济影响的同时仅仅考虑场址所在地区受到的经济影响是不够的在这种情况下促使作者进行这一研究的因素有两个场址有法律责任从高放贮槽中取出废物并提交一份照顾到各种情况的环境影响报告•24••25•废物有很高的pH值以及钠的含量DOE 的放射性废物管理办法已要求不再建地下贮槽DOE 希望把这些废物转变成稳定不溶的固体形式并已经成为一个全国性政治问题这些废物罐将被深藏在岩石里开凿的洞井中１５］炉渣与飞灰的混合体中在那里形成称为的混凝土状的混合物合理的假设是若干年后这些高放废物容器仍将留在原地但DOE 的环境管理已经得到了部分的执行DOE已经在萨凡纳河场址建立了一座玻璃固化工厂DWPF将废物与硼硅酸盐玻璃混合加热到1150使之融入玻璃基质装填完毕后目前尚就地存贮1996年5月开始营运盐石设施已经对约10000 m 3盐溶液进行了处理值得注意的是这表明在尤卡山场址问题受到极大关注的同时包括贮槽管理1981年在处理前将废物分成两部分分别进行玻璃固化剩余的150000 m 3含盐废物需进一步处理得到的高放部分送往DWPF 进行玻璃固化这一泥浆处理工艺成功地建设起来以后１９９６年间开始实际运行然而分离含盐废物中的高放和低放组分的工艺导致了高于预先估计的危害1999年5月后来缩减到了4种将其简述如下[11,12,1620]NaTPBÕâÒ»·½·¨ÊÇÔÚ½ÏС³ß¶ÈÉ϶ÔÒÔÇ°·ÅÆúµÄ²ÛÄÚ³Áµí¼¼ÊõµÄÐÞ¸ÄСÖü²Û³Áµí·¨½«ÒÔÁ¬ÐøÉú²ú·½Ê½ï¤·ÖÀë³öÀ´ºóµÍ·ÅÉäÐÔµÄÎïÖÊÔòË͵½ÑÎʯ³§µ¼ÖÂÁË¿ÉÐŶȵÄÎÊÌâ2.2 灌浆和铯封装法灌浆和铯封装法是将所有含盐废物转化为灰浆含盐废物不经过铯-137的浓缩或分离而被直接送往盐石厂从场址的前途来看需要在SRS高度保障下贮存100到400年所以还不清楚美国核管会盐离子交换及玻璃固化法2.3 结晶硅钛酸离子交换介质在SRS废物中的稳定性NRC还说也将作为高放废物处理2.4 碱性溶剂萃取与玻璃固化法碱性溶剂萃取与玻璃固化首先是将钛酸一钠加入到盐溶液中钚和锶除去泥浆和MST固体澄清的盐溶液再和含有铯提取剂的有机溶剂接触萃取液再和酸接触除去铯去污的盐溶液和带有微酸性的放射性铯溶液被分别运往盐石厂和DWPF厂但铯萃取剂以及SRS HLW在碱性条件下的工艺方面的经验却几乎没有热力学和放射性稳定性的萃取剂[11]尽管每种技术只涉及单一的问题尤其是NRC的报告技术关键在于针对每种方案都没有足够数据作出可靠的结论敦促DOE进一步针对小贮槽沉淀法积累足够数据对灌浆法NRC 要求DOE和美国核管理委员会以及南卡罗来纳州共同商讨决定在其它三种方法都不可行的情况下另外向DOE提出建议考虑是否有可能需要将四种技术结合起来并在比预想更小的规模上进行开发[11]ÓÉÓÚNRC 注意到研究与开发工作在设计和试验中需要密切注意工艺中可能发生的故障要求未来的R&D设施以及DOE都要尽•26•可能利用现有的场址设施进行研发DOE选择的技术方案必须满足安全和环境要求由于HLW管理冷战的欠账经费已经占据了环境补救长期经费中的巨大份额因此经费问题也十分重要欠账２５］６０亿美元将开展大量的非HLW 污染的清污项目８８０亿美元４９０亿美元换句话说DOE将尽力使HLW经费保持在美国国会能容忍的范围内参见DOE 的最新实例但在这个实例中有三个原因使实际情况不会像以上这样项目的设计和试验在DOE的某个实验室而不是在地方场址进行用经济术语来说第二和拥有大量人口和生产厂的大城市相比第三如果美国纳税人为整个项目付款但最近美国国会没有提高DOE和大部分其它联邦项目的预算或者从环境管理预算中支付同时减少其它项目预算但这在一般经济分析中是忽略不计的我们使用了区域经济模型化公司提供的一个经济模型来探讨四项技术的经济影响这一部分将说明并与全国性预测联系起来还根据不同的区域定义这个模型采纳了基于美国劳动统计局数据的改进性全国预测[29]¾ÍÒµÎï¼ÛºÍÈË¿ÚµÄʱ¼äÇ÷ÊÆÓëµØÇø¹ºÂòϵÊýÈË¿ÚǨÒƵȺáÏòÊý¾Ý½áºÏÆðÀ´µØÇøÉú²úÖµÒÔ¼°ÆäËü¾-¼ÃÖ¸±êµÄËãʽÒò´Ë¿ÉÒÔÍêÕû[3032]经济刺激再转变成与µÃµ½•27•基线预测相关的各类REMI输入变量政策管理预测例如政策预测估计为346000个因为在此过程中其余因素皆保持不变我们就能从中确定一个地区的变化如何在其它地区产生影响要求多个DOE所在地进行合作的HLW项目就适合于这个模型以及间接和诱发的投资经济刺激被转化为相对于地区平均值的每一部门的最后需求变动就业变动和DOE工资率变动然后还要用适于各种职位的工资调节方法来调节DOE及其承包方之间的工资差距我们确定了各种影响到结果的因素其中之一就是区域的选择选择了主要大城市统计地区中所有建有DOE设施的县我们也把DOE场址周围半径20英里内的无大城市县考虑在内多县大城市规模的区域的缺点是所涉及的县对DOE依赖的程度是大大不同的由于这些地区包含了整个的劳动市场以及场址周围地区足够的往返半径这一模型已包含了26个经济区南卡罗来纳州艾肯县于是使用了围绕这些场址建立的一个11地区版本的模型这个模型包括了53个经济部门另一个问题是确定预测周期分析研究表明大大超过10年的预测会与现实结果存在•28•显著的差异[30]µ«ÎªÁ˱ÜÃâ¼ÆËãµÄ²î´íûÓÐʹÓó¬¹ý15年的模型建造得到一个用来与含盐废物影响结果相比较的基线是一项重要的举措最后结果是一项带有明确的环境管理项目的DOE预算所有变化都与这一DOE 基线相比较地区生产值改变DOE 预算时地区经济差异归因于DOE的预算变化包括了分析工程计划及其经费基础例如因此所得结果将受到制造管道时使用铜澄清这些要点后26个劳动类型包括了从项目中占有主要地位的设计和工程人员到远为次要的砌砖工人这19个部分是大约150个不同的四位数标准工业代码的集成我们以与SRS场址工程师商讨的结果为基础设计与工程支出的分摊可能会发生错误若假定80%的设计和试验工作不在当地进行其它购买项目的地区化则是以以往特定产品或服务的国内生产在某一地区所占比例数据为基础的这第五个系列的决策对于在研究中追踪全美国直接最后一项假定是关于给项目支付费用的这一假定可能是在经济影响分析中考虑得最少的通过增加设施建设所在场址各个组织的预算金额对新项目进行支付从经济学角度说我们通过按最近联邦税收的地理分布记录中的比例对美国公众设想让公众为纳税的•29•这个方法是为了能引入个人税收REMI政策变量从而降低消费量即降低联邦税收将会增加个人购买力计算中按上一年的税收比例分配税收的增长若INEEL地区在全部个人税收总和中占2%形成鲜明对照的是从DOE环境管理预算中扣除对于在SRS地区的经济影响来说因为这意味着资金不得不从其它SRS项目中扣除在公布结果以前第一而是将各个主要结果以文字形式阐述第二无疑这些值都将变化第三所以只提供了超过了最小阈值的报告数量表中估算值的准确度较好我们将这些设计转化成了购买和雇佣也不断言在某个地区产生更多的就业岗位和地区收入比在其它地区更好建造而不是对将来发生的事的准确预测萨凡纳河地区是一个经济相对落后的地区模型的基线预测说明SRS地区650000的人口到2015年将仅仅增加9%是这一研究中的最低值这也是美国大城市地区预测值中较低的增长率SRS地区的人均收入也低于除汉福特和INEEL以外的所有地区20世纪最后四分之一的历史趋势可能会得到逆转但不能完全确保如果过去的情况能够继续富裕发展的地区进行同样投资的影响更重要表2列出了为设计投资和其他不可预测事件进行的分类值得指出的是灰浆法比其它方法的劳动经费低得多离子交换法和小贮槽法也比灰浆•30•法高1亿美元灰浆法比其它方法的明显不同就是较少需要工程服务元表2 四种技术的设计亿美%30.7 a只列出占到预算5%以上的经费以1999年不变美元计算总的来说碱法所需经费最高而灰浆法最低即50%ÊÕÈëºÍµØÇøÉú²úÖµÕâÊÇÓÉÓÚ»Ò½¬·¨ºÍСÖü²Û·¨¼¼ÊõÖ÷ÒªÊÇÔÚSRS发展起来的尤其是离子交换法技术大量是在这个地区以外发展的作者的分析还特别表明建造和启动期内而灰浆法为16%碱性技术方法为22%ÎÒÃÇ°Ñ×ܾÍÒµ±ä»¯ÒÔ¼°µØÇøÉú²úÖµºÍÈ˾ùÊÕÈëµÄ±ä»¯×÷ΪÖصãÀ´ºâÁ¿¾-¼ÃÓ°ÏìÆäÖмٶ¨ÃÀ¹úÈËͨ¹ýË°ÊÕÔö³¤Îª¼¼ÊõÖ§¸¶È«²¿Í¶×Ê·ÑÓÃÕâÊǶÔDOE场址附近地区最乐观的一种可能性下文将叙述的其它缴纳方法都不会对当地如此的慷慨以碱法为基础的技术在15年中几乎每年都带来最多的就业机会•31•值和人均收入增长建造和启动期比灰浆技术多耗资50%地区生产值还应看到DOE更多的经费支出而需要经费最少的灰浆法也只带来了最少的就业机会和最小的地区生产值及人均收入增长对15年进行平均会带来误导约三分之二的就业机会以及全部的个人收入增长都发生在设计和建造阶段各种技术在这四个阶段的效果各不相同灰浆技术在建造和运行阶段消耗的资金是不相同的离子交换法在设计阶段会集中投资地区生产值和个人收入增长在运行阶段而与灰浆法相比建造和启动阶段相对较高与另外三种技术相比因为绝大多数的设计工作都要在SRS场址进行表3表明无论哪一种技术都没有明显的优势其中仅列出了不少于20个就业岗位的就业影响间接影响在洛基弗拉茨产生的少量就业机会中得到了最明显的说明增加的就业岗位则反映了长期的贸易形式橡树岭地区将参与技术的设计和试验碱性技术将在橡树岭对其它地区的经济效果最显著的是离子交换技术橡树岭地区的协作具有最大的经济渗漏率所以对其它DOE场址所在地几乎没有影响这一损失以总的美国经济就业减少加以概括在就业机会超过1.5亿个的国内经济条件下•32•表4 四种技术对就业的影响a支付方案设计期平均20012007 启动期平均20082015橡树岭场址地区灰浆法22离子交换法514 25洛基弗拉茨场址地区离子交换法22 2425 25•33•洛斯阿拉莫斯场址地区离子交换法1025 122 51 34碱法75 22 2331全美国灰浆法350270 234 358 离子交换法550267 200 150 a表中所示的是和DOE基线数据的差4.3 此项目的其它资金来源表3和表4中所列结果假定了DOE有净得的追加资金支持此项目甚至在美国预算大量盈余的时期一个更合理的方案是从DOE总预算中抽出资金支付这个项目那么SRS地区所估算的总就业数与新的净得资金的方案相比然而这些影响表现最显著的年份是2006年个如果DOE为项目支付资金那么就业岗位将减少250但是除了建造阶段期间对小贮槽法的支出形式没给其他DOE场址带来实质性的影响由于基本计划是每年60亿美元最大的冲击将发生在汉福特和INEEL场址2006年它们将失去1000个就业岗位项目经费从SRS当地场址预算中支付每年从总预算中支付的资金取决于项目进行的阶段在设计阶段表3而一旦全部项目经费由当地支付在建造阶段个然而3085个降到425表5这些就业主要是在设施的建设上一年以前由于许多原材料都不•34•能在当地购买表5列出了小贮槽法的这些就业估计情况这些只是模拟的结果单位年度新增税收从DOE预算取得资金从DOE EM预算取得资金从SRS场址预算取得资金2002 3.85 3.65 3.37 1.352003 2.43 2.28 2.07 0.522004 3.84 3.59 3.22 0.592005 2.43 2.18 1.81²»Ò»¶¨»áÕæµÄʵÏÖ²¢ÇÒͬʱ¼¼ÊõµÄÉè¼ÆºÍÊÔÑ鶼ÔÚÕâ¸öµØÇøÒÔÍâ½øÐÐÏñÇ°ÎÄÖÐËù×¢Òâµ½µÄÄÇÑùÒ²¾ÍÊÇ˵¶øÖ»µÃµ½65%的直接收益由于没有了其它项目带来的经济效果设计阶段损失1155个启动阶段损失860个明显这是一个严峻的结果第一这项分析的特点之一是用就业作为指标同时也计算了地区生产值和人均收入以及其它指标移民及其它指标也可计算还计算了设计启动及运行阶段的经济影响在SRS HLW贮槽含盐废物的这一实例中这显然不是惟一标准那么灰浆技术在设计和启动阶段将是最差的另一方面但在运行阶段会降低到与其它技术类似的水平每一种技术在每个阶段•35•都有其自身特点这一研究清晰地论证了就业是一个必要并且表明了着眼于设计启动和运行期第二个事实是其中包括主要地区和进行设计以及由于与主要地区和第二地区有贸易关系而导致收益或损失的其它地区的经济影响这里使用的是一种能估算大型投资下美元全国性流动的经济情况的方法项目的投资者需要仔细挑选那么主要地区和第二地区将同时受益或者DOE的环境管理项目不得不为此支付如果主要地区吸收了这笔经费事实上在造成当地场址工作量的缩减的同时使其它地区得到经济利益换句话说SRS地区免费午餐而在预算缺乏的情况下Russell认为维持总部机构资金的压力和符合审管的驱动任务真空在这个项目中我们的目标就是阐明在设施的寿期中所能够计算的一系列场址的各种经济影响３９］保健和安全影响是极为主要的也希望我们已经证明了假想工程支出的估算也非常合理而且这一模型中抓住的美国贸易类型将在今后继续适用最后一项注意事项是作者不认为这种模拟方法适用于一切废物管理项目项目经费还有地区的大小跨越多个地区的项目具有根本改变地区经济结构的潜力然而限制在单一区域之内在模型计算的过程中还得到了用于其它政策研究领域的数据例如清理污染溶剂泄漏的羽烟国防产品制造设施的扩大尽管我们目前没有涉及到这类项目这一方法将把每个项目分成劳动和物资购买部分从这些模拟的结果中将能够估算就业岗位以及其它能换算成地方住宅供给•36•还有对地方税收基础的影响以及财产估价例如我们目前正在完成一项关于这些未来25年美国在13个地区并囊括了DOE环境管理预算90%的寿期经费的分析最近的五年中这些资金的安置对周边地区有巨大影响而洛斯阿拉莫斯和桑迪亚等其它地区则依赖于DOE的国防投资我们探求国家政策的区域影响总审计局[40]报告称DOE的工人与社区过渡办公室基金已经向较少依赖DOE投资的地区倾斜投资是根据计划的用途所得的经济回报为基础确定的GAO提出了衡量标准的评估以及给经济更加窘迫的DOE部门增加资金另外我们目前还在评估一系列方案保健津贴及教育奖学金的结合与总计然而我们的分析将对他们的审议和商讨给予帮助•37•an analysis of regional spending on environmental management and defense programs in the department of energy. New Brunswick, NJ: (Report 34 to CRESP-EOHSI),February (2000).[7]Office of Environmental Management, U.S. Department of Energy. Closing the circleon splitting the atom. Washington, DC: U.S.DOE, 1995.[8]Greenberg M, Isserman A, Frisch M, Krueckeberg D, Lowrie K, Mayer H, et al.Questioning conventional wisdom; the regional economic impacts of major USnuclear weapon sites: 1970-1994. Socio-Economic Planning Sciences 1999;33:183-204[9]Greenberg M, Krueckeberg D, Lowrie K, Mayer H, Simon D, Isserman A, et al.Socio-economic impacts of US nuclear weapons facilities: a local scale analysis of Savannah River, 1950-1993. Applied Geography 1998; 18:101-16.[10]Office of Environmental Management, U.S. Department of Energy. Estimating theCold War Mortgage. 2 vols. Springfields, Va: NTIS, DOE/EM-0230, 1995.[11]Committee on Cesium-Processing Alternatives for High-Level Waste at the SavannahRiver Site, NRC. Alternatives for high-level waste salt processing at the Savannah River site. 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放射性废物的处理与处置高放处置
放射性废物处理与处置
第十一章 高放废物处置
评价模式和参数 高放废物处置库安全隔离的期限远远超出了现
有试验和验证的时间与空间尺度，只能依靠数 学模式计算来推断。废物处置系统的安全评价 需要开发和使用能够定量描述处置系统重要情 景及其后果的模式。 建立模式通常要作许多简化和假定，需要用许 多参数。选用复杂模式可能有些数据不容易获 得，而且存在较大的不确定度。 参数获取的难度和工作量都很大。
位于新墨西哥州的卡尔斯巴德，属超铀废物隔离 试验设施，投资20多亿美元，1999年3月正式投入 使用，属于深地质处置库，处置容量17.6万m3 。
离地面650m深地下的盐层中，处置库有7个单元， 每个高6m×宽10m×长100m，设有4个竖井运送 人员、材料、废物和通风。
处置军工核设施700m3需远距离操作的超铀废物， 17万m3可直接操作（表面剂量率小于2mSv/h）的 超铀废物，设计运行35年，期间废物可以回取。
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放射性废物处理与处置
第十一章 高放废物处置
微生物作用 （1）微生物酶的催化作用促进废物固化体贮罐的
腐蚀； （2）侵蚀玻璃固化体； （3）改变地下水的PH和Eh； （4）破坏缓冲/回填材料——膨润土； （5）生物降解腐殖质，产生CO2和CH4等气体； （6）直接摄取核素——吸附、吞食和滞留核素； （7）作为配位体，络合核素和促进核素的迁移； （8）作为核素的载体，形成假胶体；
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放射性废物处理与处置
第十一章 高放废物处置
11.6 高放废物处置的国际现状 进展迟缓 乏燃料是资源还是废物有争论 处置库选址条件高，场址难找 处置费用大，技术难度高，资源不足 公众对处置安全性的认同和社会/政治阻
力
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放射性废物处理与处置
高水平放射性废物处理处置标准分析
第41卷㊀第6期2021年㊀11月㊀辐㊀射㊀防㊀护Radiation㊀ProtectionVol.41㊀No.6㊀㊀Nov.2021㊃辐射防护标准与规定㊃高水平放射性废物处理处置标准分析刘立坡,李筱珍,靳立强,刘富贵(核工业标准化研究所,北京100037)㊀摘㊀要:本文阐述了我国高水平放射性废物处理处置标准的重要性,对国内外高水平放射性废物处理处置标准现状进行了阐述和分析,针对高放废物处理处置标准体系㊁高水平放射性废液成份分析㊁高放废液固化体性能要求及检验方法㊁高放废物处理处置工程经济及深地质处置等方面的标准化问题进行了研究分析,提出了开展高水平放射性废物处理处置标准化工作的意见和建议㊂关键词:高水平放射性废物;处理;处置;标准分析中图分类号:TL94文献标识码:A㊀㊀收稿日期:2021-04-28作者简介:刘立坡(1982 ),男,2008年毕业于东华理工大学核技术及应用专业,获硕士学位,高级工程师㊂E -mail:lipoliu@㊀㊀高水平放射性废物(以下简称 高放废物 )指活度浓度高于4ˑ1011Bq /kg,或释热率大于2kW /m 3,需要更高程度的包容和隔离,应采取深地质处置方式处置的废物[1]㊂高放废物主要包括高水平放射性废液(以下简称 高放废液 )和高水平放射性固体废物(以下简称高放固体废物)㊂高放废液主要指处理乏燃料的去污分离循环产生的含大部分裂变产物和少量锕系元素的废液㊂高放固体废物主要来源于乏燃料处理设施运行㊁退役产生的废结构料㊁废包壳等[2]㊂高放废液目前可采用三级蒸发等方式进行处理,蒸残液经暂存后最终进行玻璃固化㊂高放固体废物经解体㊁干燥㊁装桶㊁焊封后转运至暂存库暂存,将来进行深地质处置[3]㊂有关这两种高放废物的处理处置标准是国际国内放射性废物管理的重要内容㊂1㊀高放废物处理处置标准的重要性高放废物中含有镎㊁钚㊁镅㊁锝等放射性核素和大量裂变产物,具有放射性强㊁毒性大㊁半衰期长㊁酸性强和腐蚀性大等特点,一旦进入人类生存环境,危害极大且难以消除,可持续到上万年甚至百万年,涉及代际公平和长期安全,与核事故并列为影响核能发展的两大主要安全问题㊂高放废物的处理处置是一项系统工程,需要利用系统思维建立以高放废物处置为目的的全寿期管理机制,进而规范化管理高放废物的处理处置工作㊂标准作为高放废物全寿期管理的有力抓手,是科研生产经验的凝练和结晶,代表着最新科学技术水平,是开展高放废物处理㊁整备㊁贮存㊁处置等工作的技术依据㊂按照标准开展高放废物处理处置工作,是实现人员防护㊁环境保护以及良好经济性的重要保障,可以避免 一事一议 ㊁ 走弯路 等情况,可有效的促进高放废物处理处置工作科学化㊁规范化开展㊂例如,高放废液分析方法标准是在实践经验的基础上,经实验室间比对形成的,是进行废液中镎㊁钚等核素分析工作的技术依据㊂按照标准的方法开展取样和分析工作,获得的源项数据才是准确的㊁可靠的,才能满足贮存和处理的要求㊂否则源项数据将不可信,为贮存及后续的处理带来极大的不确定性㊂2㊀国外高放废物处理处置标准现状国际原子能机构(IAEA)是制定放射性废物安全标准的主要国际组织,其制定的标准在世界范围内得到广泛采纳㊂IAEA 专门成立了废物安全标准顾问委员会,组织编制和审评废物安全标准㊂目前IAEA 已经制定和正在制定的废物安全标准和相关文件有上百项,其中与高放废物处理处置相关的主要标准和技术文件涉及处置前管理基本要求㊁高放废液固化㊁固化体性能要求及相关㊃694㊃刘立坡等:高水平放射性废物处理处置标准分析㊀检验方法㊁固体废物接收㊁回取㊁贮存以及深地质处置等㊂美国也制定了比较全面的放射性废物管理标准及大量文件㊂其中美国能源部(DOE)是美国制定放射性废物管理法规和标准最多的政府机构,制定的与高放废物处置前管理相关的主要标准涉及高放废物处置前管理㊁处置容器设计㊁处置场所适宜性评价等要求㊂另外国际标准化组织(ISO)也制定了2项高放废液固化相关标准㊂高放废物处置前管理相关标准清单列于表1,处置相关标准清单列于表2㊂表1㊀国外涉及高放废物处置前管理相关标准Tab.1㊀Foreign standards related to predisposal management of high-level radioactive waste㊀㊀国际上先进标准的体系性和延续性一直保持较好状态,通过技术委员会或专门的机构对标准进行分类㊁分级管理,并通过有效的相互引用机制,进一步加强了标准的执行力㊂我国高放废物处理处置工作起步较晚,在科研生产中积极参考使用国际/国外先进标准,特别是IAEA安全标准,在我国采用率非常高㊂随着我国核领域相关标准化委员会㊁专业标准化机构的成立,我国陆续将部分国际/国外标准转化为我国的核安全导则和标准,以达到与国际接轨和适应国内情况的双重目标㊂如编制HAD401/06 2013‘高水平放射性废物地质处置设施选址“参考了IAEA.SSR-5(2011);编制HAD 401/10 2020‘放射性废物地质处置设施“参考了IAEA.SSG-14(2011);编制NNSA-HAJ-0001 2020‘放射性废物处置安全全过程系统分析“参考了IAEA.SSG-23(2012);编制EJ/T20012 2012‘高放废物处置前管理技术规定“参考了WS-G-2.6(现已并入GSR Part5)㊁DOE M435.1-1㊁DOE G 435.1-1等文件;编制我国现行的废物分类办法参考了IAEA.GSG-1(2009)等㊂㊃794㊃㊀辐射防护第41卷㊀第6期表2㊀国外涉及高放废物处置相关标准Tab.2㊀Foreign standards related to disposal management of high-level radioactive waste3㊀我国高放废物处理处置标准现状3.1㊀标准体系结构图㊀㊀标准体系是现有㊁应有和预计制/修订标准的蓝图,是开展标准体系建设的基础和前提,是开展标准制/修订工作的重要依据㊂我国现有的放射性废物管理标准体系是2000年由原国防科工委组织编制的,标准体系层级划分比较简单,远不能适应当前情况㊂近年来核工业标准化机构对放射性废物管理标准体系开展了顶层设计研究,初步提出了标准体系结构图㊂对于高放废物处理处置而言,标准体系结构按照序列结构划分,即废物的产生㊁分类㊁收集㊁处理㊁贮存㊁运输㊁处置等全寿命周期,示于图1㊂图1㊀高放废物处理处置标准体系框架图Fig.1㊀Framework of standard system for high level radioactive waste treatment and disposal㊃894㊃刘立坡等:高水平放射性废物处理处置标准分析㊀3.2㊀现有标准情况㊀㊀作为高放废物全寿期管理的有力抓手,加强高放废物处理处置标准的建设工作,重要性不言而喻㊂我国的法律法规,如‘中华人民共和国放射性污染防治法“㊁‘放射性废物安全管理条例“等法律法规都明确规定了高放废物的处理㊁整备㊁运输㊁贮存㊁处置在内的所有行政和技术活动都要符合严格的标准㊂而目前我国绝大多数的废物处理处置标准是针对低中放废物编制的,仅存在部分较为通用的标准和极少数针对性较强的标准适用于高放废物处理处置,具体情况列于表3㊂表3㊀我国高放废物处理处置标准现状Tab.3㊀Standards situation of high-level radioactive waste treatment and disposal in China3.3㊀标准现状分析3.3.1㊀标准缺项严重㊀㊀从表3中不难发现,目前我国只是针对高放废物处置前管理㊁α废物处置前管理㊁高放废液贮存等方面制定了针对性较强的标准,其他都是适用于高放废物处理处置的通用标准,远不能满足实践工作的需求㊂由于高放废物深地质处置库尚未建成,加强高放废物处置前管理(成份分析㊁整备㊁贮存等)以及高放废物处置概念设计㊁场址调查与特性评价和地下实验室建设等方面的标准建设已成当务之急㊂当前高放废物处理处置标准体系中,缺少高放废物处理处置工程经济㊁高放废液成份分析㊁高放废液固化体性能要求及检验方法㊁高放废液固化体包装贮存㊁高放废物深地质处置等方面的标准,不利于高放废物处理处置工作安全㊁经济地开展㊂3.3.2㊀部分标准内容陈旧㊀㊀随着新废物分类办法的颁布和高放废物处理处置水平的提升,部分标准的内容已不能完全适用,需要进行修订㊂如GB/T4960.8 2008‘核科学技术术语第8部分:放射性废物管理“,需要按照新的放射性废物分类办法以及放射性废物管理的最新技术发展情况进行修订,增加玻璃固化㊁深地质处置等方面的术语;EJ/T20012 2012‘高放㊃994㊃㊀辐射防护第41卷㊀第6期废物处置前管理技术规定“㊁GB11929 2011‘高水平放射性废液贮存厂房设计规定“,需要补充贮罐内设置冷却蛇管㊁空气搅拌,防止高放废液自沸和沉淀,采取防临界措施,方便检查大罐腐蚀程度的措施等要求;GB14500 2002‘放射性废物管理规定“,需要按照GB11806 2019‘放射性物品安全运输规程“修改废物转运㊁人员资质㊁应急措施等相关要求,增加近年来已得到广泛应用的技术要求(如玻璃固化技术),调整固体废物包贮存期和贮存环境要求,增加深地质处置库废物接收基本原则等内容㊂4㊀高放废物处理处置标准需求分析㊀㊀高放废物处理处置标准化的核心是规定高放废物处理处置各阶段各步骤的安全要求和具体的操作要求,规范高放废物成份分析㊁处理㊁整备㊁贮存㊁运输以及处置等活动,使相关活动在标准的要求下安全经济地进行㊂至于高放废物处理处置的责任㊁总体规划㊁经费筹措和资金支持机制等法规建设问题,在相关文献[4-5]中已分析过,本文重点分析高放废物处理处置标准需求,主要包括高放废液成份分析㊁高放废液固化体性能要求及检验方法㊁高放固体废物包装贮存㊁高放废物处理处置工程经济标准㊁高放废物深地质处置标准㊂4.1㊀高放废液成份分析标准㊀㊀高放废液具有强放射性㊁毒性高㊁含盐量高㊁化学成分复杂等特点,产生的高放废液暂存在高放废液暂存设施内,此类设施属于一级安全风险点,除了对储存罐及相关配套设施进行安全监护外,还需对高放废液中放射性核素进行分析,以确保设施的安全以及为玻璃固化提供准确的源项数据㊂高放废液中的化学组成及放射性核素组成直接或间接影响玻璃固化体的配比,是影响玻璃固化配方的一项重要指标㊂高放废液分析方法原理简单,但操作难度太大,应在试验验证所取得经验的基础上,按照难易程度分阶段开展高放废液中硝酸根㊁铁㊁磷㊁99Tc㊁总U㊁137Cs㊁90Sr㊁总α㊁总β㊁237Np㊁Pu同位素㊁241Am等核素分析方法系列标准的编制工作㊂4.2㊀高放废液固化体性能要求及检验方法标准㊀㊀高放废液固化工艺包括玻璃㊁岩石㊁陶瓷等,目前比较成熟并在工程中广泛应用的固化工艺为玻璃固化㊂玻璃固化体在漫长的地质处置过程中,如果与地下水接触而发生反应,将导致玻璃固化体中核素浸出,污染地下水㊂要使玻璃固化体能够长期包容和隔离高放废物,要求玻璃固化体有良好的化学稳定性㊁机械稳定性㊁热稳定性和辐照稳定性[6]㊂法国㊁日本等国都采用玻璃固化技术处理高放废液㊂我国自20世纪70年代开始就从事高放废液玻璃固化研究工作,到目前为止已开展了玻璃固化配方㊁工艺㊁设备㊁过程控制和固化体性能测试等方面的技术研究㊂2009年我国同德国正式签订高放废液玻璃固化工程技术引进合同,开始高放废液玻璃固化项目工程建设项目,目前正准备开展热试㊂高放废液玻璃固化工作迫在眉睫,但与之相对应的标准相对匮乏,尤其是缺少高放废物玻璃固化体性能要求标准,缺少玻璃固化体的性能要求和检验方法依据,给如何判断玻璃固化体是否合格,如何检验带来难题㊂4.3㊀高放固体废物包装贮存标准㊀㊀我国针对低中放废物,制定了‘低㊁中水平放射性固体废物容器钢桶“(EJ1042 2014)等近10项容器方面的标准,低中放废物容器标准基本健全㊂而在高放废物盛装容器方面,我国尚未制订任何的国家标准和行业标准(中核集团制订了企业标准),特别是在高放废物尚无处置出路的情况下,废物的贮存㊁运输的安全性暂无保障,亟需制订高放固体废物容器标准㊁高放废液玻璃固化体的包装容器标准,提升高放固体废物㊁玻璃固化体的贮存和运输的安全性㊂另外高放玻璃固化体在送往深地质处置场之前要进行暂存和充分冷却,这是一个必要的工艺过程,未来玻璃固化体暂存将有显著的需求㊂目前我国只有GB11929 2011一项标准,国外有关玻璃固化体中间暂存的标准也不完整,需要加强暂存库相关标准研制工作㊂4.4㊀高放废物处理处置工程经济标准㊀㊀上世纪90年代初,原中国核工业总公司组织建立起来的核工业费用标准体系(包括‘核工程专业预算定额(1990年)“(共四册)㊁‘核工业建筑安装工程概算定额(1993年)“(共六册)㊁‘核工程投资估算指标“(共二册)㊁‘核工业建筑安装工程费用定额(1995年)“和‘核工程建设概算编制暂行规定(1995年)“),在当时对于核工程的工程造价及费用控制工作发挥了重要作用[7]㊂近年来随着㊃005㊃刘立坡等:高水平放射性废物处理处置标准分析㊀工程建设的发展㊁国家相关政策及管理要求的变化,具体建设费用的组成及测算方法发生了较大的变化㊂原有的核工业费用标准体系,无论预算定额㊁概算定额㊁估算指标㊁其他费的划分取费等,均已不适应我国放射性废物处理处置建设项目的发展现状,尤其是高放废物处理处置工作㊂高放废物处理处置难度大,危险性高,投资规模大,费用的组成与一般固定资产投资项目有着很大的差异性,应提前开展放射性废物处理处置工程建设项目费用相关标准的预先研究㊂4.5㊀高放废物深地质处置标准㊀㊀我国高放废物深地质处置目前处于选址阶段,概念设计㊁场址调查与特性评价㊁地下实验室建设是重点工作㊂高放废物深地质处置标准目前只发布了少数几项企业标准,在深度㊁广度上都还无法满足高放废物深地质处置对标准的需求,该领域标准 基本空白 的状况是我国高放废物深地质处置研发工作的瓶颈,高放废物深地质处置工作的安全性㊁经济性缺少法规标准的支撑㊂作为国家重大核环保工程项目,我国高放废物地质处置研发工作已经进入地下实验室工程建设准备的关键阶段,因此,形成一系列方法成熟㊁技术先进㊁成果数据可靠㊁操作性强的技术标准,支撑和指导后续科技研发工作的开展,从而为后续场址比选㊁特性评价和安全全过程系统分析提供依据已经迫在眉睫㊂5㊀高放废物处理处置标准化工作的建议5.1㊀率先完善高放废物处理处置标准体系表㊀㊀对高放废物处理处置标准体系结构图(初稿)进行细化,编制标准明细表㊂一是系统分析高放废物处理处置相关政策和技术路线,明确该领域标准体系建设的愿景㊁近期拟达到的目标㊂二是根据GB/T13016 2018‘标准体系构建原则和要求“等标准的要求,基于高放废物处理处置科研生产实践,细化该领域标准体系框架结构㊂三是开展标准需求分析,研究提出高放废物处理处置科研生产亟需㊁配套重大工程重大项目的技术标准,将与法律法规和强制性国家标准规定的要求相配套的技术标准纳入标准明细表㊂四是开展适用性分析,分析核工业标准㊁国内通用工业标准㊁以及ISO㊁IAEA㊁IEC㊁美国㊁法国㊁英国㊁日本等技术较为先进的国际标准和国外标准,研究其对高放废物处理处置标准的适用性,适用标准纳入标准明细表㊂5.2㊀及时修订不适用标准㊀㊀梳理分析与高放废物处理处置相关的政策法规变化以及新技术发展,分析提出技术内容落后或不适用的现有标准(如GB/T4960.8 2008㊁EJ/T20012 2012㊁GB11929 2011㊁GB14500 2002等),研究确定待修订(或需增加)的核心技术指标,分析这些核心指标涉及的标准以及标准之间的关系,尽快研究提出高放废物处理处置标准修订计划,并按照计划开展相关标准修订工作㊂5.3㊀优先编制高放废液成份分析标准㊀㊀开展高放废液中硝酸根㊁铁㊁磷㊁99Tc㊁总U㊁总β㊁137Cs㊁90Sr㊁总α㊁237Np㊁Pu㊁241Am等核素分析方法系列标准的编制工作,规定各类分析方法的试剂和材料㊁仪器和设备㊁取样规则㊁试验步骤㊁试验数据处理㊁精密度等要求,为分析工作的开展提供标准支撑㊂5.4㊀加快编制高放废液固化体性能要求及检验方法标准㊀㊀开展高放废液固化体性能要求及检验方法标准编制工作,规范玻璃固化体的物理性能㊁抗浸出性能㊁热性能㊁耐辐照性能㊁高温粘度㊁高温电阻率及相应的检验方法,确保产生的高放废液玻璃固化体满足贮存㊁运输㊁处置安全目标㊂5.5㊀提前布局高放废液固化体包装贮存标准㊀㊀开展高放固体废物容器标准㊁高放废液玻璃固化体的包装容器标准的编制工作,提升高放固体废物㊁玻璃固化体的贮存和运输的安全性㊂开展高放玻璃固化体中间贮存库设计标准的研究和制定,以便指导设计,明确设施选址㊁安全准则㊁安全分析和设计方法[7]㊂5.6㊀关注高放废物处理处置工程经济标准的预先研究㊀㊀开展放射性废物处理处置工程建设项目‘预算编制方法“㊁‘费用性质及项目划分规定“㊁‘其他费用编制规定“㊁‘预算定额“㊁‘概算定额“㊁‘估算指标“等真实地反映放射性废物处理处置建设项目费用需求的标准预先研究,为具体的标准制定工作奠定基础,以利于在建设期间更好地进行费用控制㊂㊃105㊃㊀辐射防护第41卷㊀第6期5.7㊀探索性开展高放废物深地质处置标准预先研究与编制㊀㊀为规范深地质处置活动,配套实施‘放射性废物安全管理条例“以及相应的法规导则,现阶段主要聚焦高放废物深地质处置安全要求㊁高放废物深地质处置库场址特性评价㊁高放废物处置地下实验室安全㊁高放废物地质处置工程设计以及地下实验室水文地质特征㊁地质处置缓冲材料㊁抗震设计等标准的研制工作㊂参考文献:[1]㊀环境保护部,工业和信息化部,国家国防科技工业局,第65号公告.放射性废物分类[Z].2017.[2]㊀核工业标准化研究所.高放废物处置前管理技术规定:EJ /T 20012 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treatment and disposal standard system,high-level radioactive liquid waste source term analysis,high-level radioactive liquid waste vitrified body performance requirements and test methods,engineering economy of high-level radioactive waste treatment and disposal,deep geological disposal of high-level radioactive wasteetc.,were studied and analyzed.Opinions and suggestions on standardization of high-level radioactive wastetreatment and disposal were put forward.Key words :high level radioactive waste;treatment;disposal;standard analysis㊃205㊃。
高放废物处置前管理技术规定
高放废物处置前管理技术规定一、定义1、高放废物：指危害性较大的废弃物及具有易致突发性，有毒性、爆炸性、腐蚀性或其它人体卫生、植物水源和环境保护危害性较强的废弃物，即危险废物。
2、高放废物处置：指对高放废物进行搬运、临时贮存、分解、洗涤处理、赋性低放处理等环节的全过程的管理工作。
3、高放废物处置前管理技术规定：指相关管理机构制定的，有关分拣、临时贮存、处置现场的环境卫生标准及其处置的安全技术规范。
二、基本要求1、高放废物处置前，必须对处置废物进行分类处理，以减少危险性；2、处置废物时实施视察，保证处置废物安全;3、严格控制处置现场温度，确保废物安全处置;4、严格禁止私自处置油污废物，避免土壤污染;5、合理确定处置现场及范围，清空周围环境;6、建立处置管理负责人制度，实行动态管理;7、采取灭菌技术灭活高放废物的微生物，以防治传染病的发生;8、严格禁止处置废物不在规定现场停存，避免废物污染环境；9、执行安全技术规范，确保处置活动安全。
三、安全防护要求1、细菌性废物及低放废物要按有关规定，进行充分的处置，分类销毁、填埋等处理，保证处置环境安全。
2、废物的处置场所要安装漏斗、滤芯和灰尘收集器，制作防尘专罩和臭气控制设施，配备专人管理。
3、安装漏斗防止危险废料抛洒，防止吸入性粉尘对工人及其它人员造成损害。
4、处置地点应有定点安全监测设备，对处置环境实行定期检测，发现异常，立即停止处置活动，采取有效措施。
5、处置活动中，有关行政部门要及时进行监督检查，保证处置环境安全稳定。
本文旨在提出高放废物的处置前管理技术规定，以保障废物处置的安全性、环境保护的有效性以及人体健康的合理性。
在处置过程中，不仅要严格符合安全技术规范，落实安全防护措施，还要定期检查管理，完善处置环境，保障处置废物安全性。
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第6章高放废物处理
高放废物特点及其处理概述 （1）放射性
核燃料后处理产生的高放废液1AW，放射性极强，经过4a的
冷却，短半衰期核素虽已基本衰变掉了，其放射性活度依然
很强：
生产堆高放废液：β-γ放射性1011~1013Bq/L，α放射性 1010~1011Bq/L 动力堆高放废液：β-γ放射性1013~1015Bq/L，α放射性 1012~1013Bq/L
高毒
中毒 低毒 低毒 低毒 低毒
ββபைடு நூலகம்βββ-
第6章高放废物处理
高放废物特点及其处理概述 （3）放热率 高放废液中许多核素有高释热率，这使得高放废液早期的放 热率可达20W/L。主要铀90Sr和137Cs所贡献，经过10年衰变后 释热率可降低到80%，经过100年降低到60%，经过300年降 低到10%。 （4）酸及盐等化学品 高放废液中酸度达到2~6mol/L，具有较强的腐蚀性。此外， 废液中还含有一定的盐分，有生产沉淀的可能。 （5）爆炸性气体 由水及有机物辐照分解产生的H2、CO、CH4、C2H6及C2H4等 气体产物，有引发爆炸的可能。
放射性废物处理与处置
哈尔滨工程大学 矫彩山
2011年4月
第6章高放废物处理
高放废物特点及其处理概述 •高放废物（High Level Waste，HLW）的体积仅占各类废物总 体积的3%，而高放废物的放射性活度却占各类废物总活度的 95%。其特点是放射性比活度高, 释热率高, 含有一些半衰期长 、生物毒性高的核素。
第6章高放废物处理
高放废物特点及其处理概述 （2）毒性 高放废液的化学组成十分复杂，且与乏燃料冷却时间有关。 主要包括: ①裂变产物 ②总锕系元素，包括萃余的铀、钚和中子俘获而生成的次锕 系元素等 ③设备材料的腐蚀产物及其活化产物 ④包壳材料，Ai、Mg、Fe、Zr等 ⑤中子毒物，主要是Gd、Cd及B等 ⑥化学试剂，如NO3-、SO42-、PO43-、Na+等及有机物。
高放废液的储存
废液pH值 中性废液由于金属离子的水解作用而会产生泥浆沉淀，这些 泥浆载带有大部分的放射性核素。 在汉福特厂用碳钢衬里的贮罐，直径为23 m，深度为6∼12 m
，容量为1800∼3700 m3。如果固体物质沉降到罐底，会使无
内部冷却装置的贮罐产生崩沸。崩沸时的蒸发速度为正常值 的50倍。罐底放射性沉淀物的温度曾高达177 ℃，观察到罐内 最大压力达1.38×104 Pa。
• 因此，它们的处理与处置技术复杂、难度大、费用高, 成为
当今放射性废物治理的重点研究开发课题。
第6章高放废物处理
高放废物特点及其处理概述
乏燃料比放射性与其离堆时间之间的关系 乏燃料衰变热功率与其离堆时间之间关系
后处理工艺工艺中，每处理1t乏燃料元件，产生将近5 m3 的 高放废液，经蒸发浓缩后，体积减少到0.4 m3 左右。乏燃料中 99.9％以上的裂变产物都进入高放废液。
高放废液的储存
空气搅拌 为解决崩沸的问题，汉福特厂采用内部空气提升进行搅拌的 方法，来缓和废液满罐以后的崩沸。使用压缩空气搅拌，一 方面可以使废液中的沉淀物呈悬浮状态，避免沉淀；另一方
核素
131I 3H 95Nb 95Zr 144Ce 106Ru 85Kr 147Pm 90Sr 137Cs 14C 99Tc
半衰期 8.04d 12.3a 34.991d 64d 284d
毒性 中毒 低毒 中毒 中毒 高毒
放射体 βββββ-
2.4×104a
6.56×103a 14.29a 4.33×102a 7.37×103a 162.8a
高放废液固化处理流程方块图
高放废液的预处理
高放废液的蒸发浓缩
澄清分离夹 带有机溶剂
主要目的是减少废液体积； 净化系数可达105～106； 随着硝酸浓度的增加，沸点 升高，碘、钌挥发严重，设 备腐蚀加剧，必须进行破坏 硝酸。
蒸发法浓缩高放废液流程示意图
高放废液的预处理
高放废液的蒸发浓缩 当硝酸浓度为8mol/L时： 4HNO3 + HCHO → 4NO2↑ + CO2↑+ 3H2O 当硝酸浓度为2～8mol/L时： 4HNO3 + 3HCHO → 4NO↑+3CO2↑ + 5H2O 当硝酸浓度小于2mol/L时： 2HNO3+HCHO → HCOOH+2NO2↑+ H2O 2HNO3+HCOOH → 2NO↑+ 3CO2↑ + 4H2O 甲醛脱硝的最终产物都是挥发性气体和水，因而不会增加蒸 残液的含盐量和其它杂质。
极毒
极毒 高毒 极毒 极毒 极毒
α
α βα α α
373.59d
10.7a 26.2a 28.79a 30a 5.7×103a 2.11×105a
高毒
低毒 中毒 高毒 中毒 低毒 低毒
βββββββ-
126Sn
36Cl 79Se 93Zr 135Cs 129I
2.48×105a
3.0×105a 1.13×106a 1.53×106a 2.3×106a 1.61×107a
高放废液的预处理
高放废液的储存 目的： 降低废液的比活度（短寿命核素）；降低衰变热。 时间：20∼30 a 容器：不锈钢储罐 条件： •装在不锈钢衬里的混凝土（1m厚）地下室里； •每个储罐与一个等容积空罐相连，应急预案；
•设置冷凝器，冷凝崩沸产生的蒸汽，使之回流到罐内；
•配有压缩空气搅拌装置，携带辐解产生的氢气，避免颗粒物 沉积底部引发崩沸。
高放废液的储存
贮罐材质 在早期，美国曾用碱中和酸性废液，然后采用碳钢槽贮存碱 性和中性高放废液。汉福特和萨凡那河厂的183个碳钢贮槽， 发现有20多个发生了泄漏。
美国、英国等国家贮存高放浓缩废液的运行经验表明，不锈
钢槽贮存酸性高放废液是目前唯一获得大规模应用的中间贮 存技术。 所以，目前认为在不锈钢灌中贮存酸性废液比较安全。
高放废液中主要的放射性核素
核素
238U 235U 234U 233U 237Np 239Pu 240Pu 241Pu 241Am 243Am 242Cm
半衰期 4.47×109a 7.0×108a 2.46×105a 1.6×105a 2.14×106a
毒性 低毒 低毒 极毒 极毒 高毒
放射体 α α α α α