第6部分：高放废物处理
核能发电技术的废物处理与处置
核能发电技术的废物处理与处置引言核能作为一种清洁、高效的能源形式，在现代社会中发挥着重要的作用。
然而，核能发电技术所产生的废物也成为了一个亟需解决的问题。
核能废物的处理与处置是一个复杂的过程，涉及到环境、安全、法律等多个方面的考量。
本文将介绍核能废物的分类、处理和处置方法，并讨论相关的安全和环境问题。
核能废物的分类核能废物可以根据不同的标准进行分类。
按照放射性程度，可以分为高放射性废物、中放射性废物和低放射性废物。
高放射性废物是指放射性活度高于一定标准的废物，如核燃料棒和核电站中的部分设备。
中放射性废物活度较低，如医疗设备中使用的封装源。
低放射性废物活度更低，如实验室中使用的一些放射性物质。
另外，核能废物还可以按照其物理状态进行分类。
固体废物是最常见的形式，如使用过的核燃料棒和堆芯结构材料。
液体废物主要是冷却剂和处理过程中产生的液体副产物。
气体废物主要是来自冷却系统和放射性气体的封装源。
核能废物的处理方法核能废物的处理方法主要分为三种：再处理、封装和焚烧。
1. 再处理再处理是指将废物中的可重复利用的物质进行提取和回收。
核燃料的再处理主要包括两个步骤：核燃料的萃取和核燃料的再循环。
首先，核燃料中的铀和钚被提取出来，然后经过处理再循环使用。
这一过程可以减少核燃料的需求量，延长核能资源的利用寿命。
然而，再处理过程中会产生大量的废物，并且会将核燃料中的放射性物质分离出来，增加了辐射源的数量和危险程度。
2. 封装封装是将核能废物进行包装和密封，以防止放射性物质的泄漏和扩散。
封装可以分为两个阶段：初封和终封。
初封是指将核能废物进行初步包装，通常采用铅罐或不锈钢容器进行包装，并在外部添加一层防护层进行固化。
初封后的废物存放在中间贮存设施中，以等待最终处理。
终封是指将初封的核能废物进行最终的包装和密封。
目前常用的方法是将核能废物放入玻璃或陶瓷材料中，并进行高温烧结，形成一种固态玻璃体。
这种玻璃体具有较高的抗辐射性和化学稳定性，可以有效地将放射性物质封存起来。
高放废物地质处置研究发展规划指南
高放废物地质处置研究开发规划指南国防科学技术工业委员会科学技术部国家环境保护总局二ОО六年二月目录一、需求分析 (1)二、国内外发展概况 (3)2.1国外高放废物地质处置概况 (3)2.2国内研究与开发现状 (7)三、总体思路 (10)四、发展目标 (13)五、研究开发规划纲要 (14)5.1试验室研究与场址选择阶段（2006－2020年） (14)5.2地下现场试验阶段（2021－2040） (19)5.3原型处置库验证实验和处置库建设阶段（2040－本世纪中叶） (21)六、“十一五”期间的主要任务与研究内容 (22)6.1“十一五”期间的主要任务 (22)6.2“十一五”期间主要研究内容 (23)七、政策与措施 (29)7.1 加强研发资源配置 (29)7.2 加强科技管理体制和机制建设 (29)7.3 加强部门合作 (30)7.4 加强国际合作 (30)高放废物地质处置研究开发规划指南为了在本世纪中叶妥善解决高放废物安全处置问题，保护人类和环境，为核工业可持续发展创造条件，需要启动国家级高放废物地质处置研究开发规划，全面、系统、科学、协调地部署研究开发工作。
为此，特制定本指南，为动员全国各方面力量开展研究开发活动提供指导性意见。
指南仅限于高放废物地质处置研究开发工作，不涉及其它技术路线的深入研究。
随着国内外研究开发工作的进展，以及科技和社会的进步，指南将适时更新。
一、需求分析核科学技术的发展与核能的和平利用是20世纪人类最伟大的成就之一。
但随着核能和核技术的不断发展，特别是上世纪中叶以来，人类开发利用核裂变能产生了大量高放固体废物[1]。
乏燃料后处理产生的高放废液固化体和核电站卸出的一次通过准备直接处置的乏燃料等都属于高放固体废物。
由于高放废物含有放射性强、发热量大、毒性大、半衰期长的核素，需要把它们与人类生存环境长期、可靠地隔离。
如何安全地处置高放废物已成为当前放射性废物管理的难点问题，已引起国际社会的广泛关注，世界各有核国家都将高放废物的安全处置看作是保证核工业可持续发展、保护人类健康、保护环境的一项战略任务。
核能行业核废料处理与处置方案
核能行业核废料处理与处置方案 第1章：核废料概述 ....................................................................................................................... 4 1.1 核废料的来源与分类 ....................................................................................................... 4 1.2 核废料的危害与特性 ....................................................................................................... 5 1.3 核废料处理与处置的意义 ............................................................................................... 5 第2章 核废料处理技术 ................................................................................................................. 5 2.1 化学处理技术 ................................................................................................................... 5 2.1.1 溶剂萃取 ....................................................................................................................... 6 2.1.2 离子交换 ....................................................................................................................... 6 2.1.3 电解 ............................................................................................................................... 6 2.1.4 化学沉淀 ....................................................................................................................... 6 2.2 物理处理技术 ................................................................................................................... 6 2.2.1 蒸发 ............................................................................................................................... 6 2.2.2 离心 ............................................................................................................................... 6 2.2.3 膜分离 ........................................................................................................................... 6 2.3 生物处理技术 ................................................................................................................... 6 2.3.1 微生物吸附 ................................................................................................................... 7 2.3.2 微生物转化 ................................................................................................................... 7 2.4 聚变废料处理技术 ........................................................................................................... 7 2.4.1 高温等离子体处理 ....................................................................................................... 7 2.4.2 电解熔融处理 ............................................................................................................... 7 第3章 核废料固化与包覆 ............................................................................................................. 7 3.1 固化技术概述 ................................................................................................................... 7 3.1.1 固化技术的分类 ........................................................................................................... 7 3.1.2 固化技术的选择原则 ................................................................................................... 7 3.2 包覆技术概述 ................................................................................................................... 7 3.2.1 包覆技术的分类 ........................................................................................................... 8 3.2.2 包覆技术的选择原则 ................................................................................................... 8 3.3 常用固化与包覆材料 ....................................................................................................... 8 3.3.1 水泥 ............................................................................................................................... 8 3.3.2 玻璃 ............................................................................................................................... 8 3.3.3 陶瓷 ............................................................................................................................... 8 3.3.4 聚合物 ........................................................................................................................... 8 3.4 固化与包覆工艺优化 ....................................................................................................... 8 3.4.1 工艺参数优化 ............................................................................................................... 8 3.4.2 工艺流程改进 ............................................................................................................... 8 3.4.3 材料研发 ....................................................................................................................... 8 3.4.4 质量控制与检测 ........................................................................................................... 8 第四章 核废料运输与贮存 ............................................................................................................. 9 4.1 运输安全策略 ................................................................................................................... 9 4.1.1 运输前的准备工作 ....................................................................................................... 9 4.1.2 运输途中的安全保障 ................................................................................................... 9
《放射性废物处理与处置》12 核电废物处置
放射性废物处理与处置
第十二章 核电站废物的处理
12.4 核电站流出物的排放 （1）流出物排放的审批和监督
三同时：废物处理设施和主工艺设施同时设计、 同时建设、同时投产
四统一：多堆统一管理、统一申请排放限值、统 一实行环境监测、统一组织应急响应和实施排放
（4）固体废物的包装和运输 钢桶：200L、400L 混凝土容器：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ；自屏蔽效能好，抗
腐蚀作用强；废物包装率低。
A型包装：渗水试验、负载试验、贯穿试验和 1.2m自由坠落试验；
B型包装：增加高温燃烧试验、9m坠落试验和水 浸试验；
固体废物的暂存：不超过5a的废物量；可回取； 辐照剂量率限值。
大含盐量400g/L。 通常进行水泥固化，硼酸根离子有缓凝
作凝用作，用加，入需要Ca加(O入H)缓2预凝处剂理。；SO42-有促
放射性废物处理与处置
第十二章 核电站废物的处理
废树脂：迄今尚无较好的处理工艺 压水堆核电站废树脂中主要核素137Cs、134Cs、
60Co、58Co 树脂的特点：比活度很高、有机物、辐解产生
放射性废物处理与处置
第十二章 核电站废物的处理
3H的来源 冷却剂中氘的活化：2H＋n→3H 冷却剂中锂的活化：6Li＋n→3H＋4He 硼的中子俘获：10B＋n→3H＋24He 铀核三裂变反应 3H以HT和HTO进入废气和废液中
放射性废物处理与处置
第十二章 核电站废物的处理
14C的来源 气体中杂质的活化反应 17O核反应：17O（n，α）14C 14N核反应：14N（n，p） 14C 13C核反应：13C（n，γ）14C 14C以CO2进入废气和废液中
放射性废物处理与处置
核能发电厂的废物处理与安全管理
核能发电厂的废物处理与安全管理1. 引言核能发电作为一种清洁、高效的能源形式，被广泛应用于全球各地。
然而，核能发电过程中产生的废物处理和安全管理问题一直备受关注。
本文将探讨核能发电厂的废物处理方法以及相关的安全管理措施。
2. 核能发电废物的分类核能发电废物主要分为两类：高放射性废物和低放射性废物。
2.1 高放射性废物高放射性废物指的是在核能发电过程中产生的具有极高放射性的废物。
这些废物对人体和环境的危害极大，需要经过严格的处理和管理。
常见的高放射性废物包括：燃料棒、燃料元件、核废料等。
这些废物含有大量的放射性物质，如果处理不当，可能对人类和环境造成严重伤害。
2.2 低放射性废物低放射性废物指的是在核能发电过程中产生的放射性较低的废物。
这类废物对人体和环境的危害较小，但仍需要经过适当的处理和管理。
常见的低放射性废物包括：电子设备、仪器、工具、建筑材料等。
这些废物中含有放射性物质，但放射性强度相对较低，因此需要采取合适的处理方法。
3. 废物处理方法为了安全、有效地处理核能发电废物，核能发电厂采取了一系列废物处理方法。
以下将介绍几种常见的处理方法。
3.1 高放射性废物处理方法3.1.1 临时贮存高放射性废物在产生后首先需要进行临时贮存，以待后续处理。
这一阶段的目标是确保废物不会对人员、设备和环境造成危害。
3.1.2 转运经过临时贮存后，高放射性废物需要进行转运。
转运过程需要严格遵守一系列安全标准和规定，确保废物在运输过程中不会泄漏或造成任何安全风险。
3.1.3 长期处理高放射性废物的长期处理方法包括：深地贮存、回收和再利用、热处理等。
这些方法旨在降低废物的放射性强度，并将其最终安全地处理掉。
3.2 低放射性废物处理方法3.2.1 分类和封装低放射性废物首先需要进行分类和封装。
根据废物的性质，将其分为不同的类别，并采取适当的封装方式，以减少废物释放放射性物质的可能性。
3.2.2 暂存和运输经过分类和封装后，低放射性废物需要进行暂存和运输。
高放废物分离前沿,令狐烈
• 为了回收 MA 和 LLFP，就必须有新流程从高放废液 中将这些核素进行分 离。
“后处理/分离一 体化”流程
• ① 可满足回收乏燃料中 U、Pu，满足再循环利用的要求； • ② 可满足 分离乏燃料中 的 Np、Am、Cm、 Tc 等次要锕系 元素和长寿命裂变产物，使这些核 素能满足嬗变的要求；
• ③ 一体化流程产生的废物的储存显著 缩短；
• ④ 一体化流程应当具有尽量少的二次废物、尽量低的成 本 和足 后处理/分离一 体化流程概览
1， 日本 JAERI关于 PARC 概念流程的研究
2，日本 Purex- TRUEX一体化流程
3，俄罗斯 SuperPurex 流程
4，中国 Purex- TRPO 一体化流程
谢谢
• 对人 类生存构成最长久危害的次要锕系元（Minor Actinide）和长寿 命裂变产物（Long-Lived FissionProducts）进入了后处理产生的高 放废液中
• 为了保障核能的可持续发展，需要解决MA和LLFP的 问题的流程。 • 国际上提出了先进 核燃料循环概念，它是一种将分 离/嬗变和后处理相结合的核燃料循环方式。 • MA和 LLFP 的分离是分离/嬗变和先进核燃料循环的 必要条 件。
高放废物分离 前沿
令狐烈
高放废物的定义
• 高放废物是什么
• 国际原子能机构的高放废物定义
• 中国《放射性废物的分类》标准(GB9133-1996)规定的定义
高放废物的危害
• 所含放射性量高 • 有放射性持续时间长、核素毒性大和发热性等特点。 • 处理方法的局限：只能靠自身的放射性衰变慢慢减 轻其危害。 • 必须对高放废物进行充分、彻底、可靠的永久隔离。 • 高放废物进行安全处置——世界性难题。
环境生态部工作人员的放射性废物管理与处理
环境生态部工作人员的放射性废物管理与处理放射性废物的管理与处理是环境生态部工作人员的重要职责之一。
随着核能产业的发展和应用的广泛，放射性废物的产生量也在逐年增加，因此高效而安全地管理和处理这些废物显得尤为重要。
本文将重点介绍环境生态部工作人员在放射性废物管理与处理方面的职责和方法。
一、废物分类与安全标识为确保对不同类型的放射性废物进行正确的管理与处理，环境生态部工作人员首先负责对废物进行分类。
根据废物的来源、性质和辐射水平，将废物分为不同的类别，如高放射性废物、中放射性废物和低放射性废物。
同时，工作人员还要为每个废物附上相应的安全标识，确保人员在接触和处理废物时能够做到事先有所准备。
二、废物储存与运输妥善的废物储存和运输对放射性废物管理至关重要。
环境生态部工作人员需要确保废物在储存和运输过程中不会对环境和人员造成安全威胁。
工作人员会采取一系列严格的措施，如选址合适的储存设施、使用特殊的容器和运输工具，并严格遵守相关的法律法规和标准，来确保废物不会外泄或造成任何意外事故。
三、废物处理技术环境生态部工作人员还需熟悉各种废物处理技术，以便根据废物的特性选择合适的处理方法。
常见的处理技术包括固化、溶解、燃烧和稀释等。
工作人员应在考虑废物的特性、成本和环境影响等因素的基础上做出科学合理的决策，并与相关机构和专家进行合作，确保废物得到有效处理。
四、废物监测与安全在整个放射性废物管理与处理过程中，环境生态部工作人员需要进行废物的定期监测和评估，以确保废物不会对环境和人员造成潜在的威胁。
工作人员要熟悉各种辐射监测设备和方法，并定期对废物周围的环境进行辐射水平的检测。
同时，工作人员还需要遵守相关的安全操作规程，确保自身在处理废物时不会受到辐射的影响。
五、废物追踪与记录为了对放射性废物进行有效的管理，环境生态部工作人员需要建立起完善的废物追踪和记录系统。
工作人员要确保每个废物都有相应的标识和记录，包括废物的来源、性质、处理方法以及储存和运输的过程等信息。
核废料管理：妥善处理放射性废物的方法
核废料管理：妥善处理放射性废物的方法核废料是指产生于核能发电、核武器制造以及核医学、核科学研究等过程中产生的含放射性物质的废物。
由于核废料具有强烈的放射性，给人类和环境带来潜在的危害，因此妥善处理核废料是一个十分重要的问题。
本文将详细介绍妥善处理放射性废物的方法，并分步骤进行阐述。
步骤一：分类和标记1. 对核废料进行分类，分为高、中、低水平放射性废料。
- 高水平放射性废料指的是放射性物质浓度高，辐射能量大的废料。
- 中水平放射性废料指的是放射性物质浓度较低，辐射能量适中的废料。
- 低水平放射性废料指的是放射性物质浓度低，辐射能量相对较小的废料。
2. 对不同级别的核废料进行标记，以便进行后续的管理和处理。
步骤二：暂时存储1. 高水平放射性废料：采用深地贮存的方法，将核废料存放在地下深处，以减少对人类和环境的潜在危害。
- 这种方法需要选择合适的地质构造，以确保地质层稳定，并能有效地隔离放射性物质。
- 应建造坚固的容器和保护层，以避免放射性物质泄漏。
2. 中、低水平放射性废料：采用浅层地贮存的方法，将核废料存放在对人类和环境影响较小的浅层地下。
- 应建造适当的容器和包覆层，以避免放射性物质泄漏。
步骤三：长期处置1. 高水平放射性废料：长期处置方法通常采用地下存储或深地贮存。
- 地下存储：通过建造地下仓库或隧道等结构，将核废料封存起来，防止放射性物质对人类和环境造成伤害。
- 深地贮存：将核废料置于深部地质层中，以减少对人类和环境的潜在危害。
2. 中、低水平放射性废料：长期处置方法包括地下贮存、地质固化等。
- 地下贮存：通过建造地下仓库等设施，将核废料贮存起来，防止放射性物质泄漏到环境中。
- 地质固化：将核废料与适当的材料结合，形成不溶性或难溶性的固体物质，将其终身贮存在岩石层中，以阻止放射性物质释放。
步骤四：追踪与监测1. 对核废料进行实时追踪与监测，确保放射性物质不会泄漏或对环境造成影响。
- 追踪核废料的位置和状态，及时发现问题并采取相应的措施。