第八章放射性污染的去污概述.ppt

放射性废物处理与处置 放射性废物处理与处置 内容提要 8、放射性污染的去污（p159~183） 8.1 去污基本概念 8.2 去污方法选择原则 8.3 去污方法 8.4 去污技术的应用 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 在操作和使用放射性物质的过程中，不可避免的会造成各种放射性污染。 放射性污染是造成辐射危害的途径之一，必须对工作人员和工作场所的放射性污染加以控制。 核设施不论采取哪种退役方式，都少不了对放射性污染的去除。 放射性去污技术是21世纪放射性废物管理和核设施退役的关键技术。 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 8.1 去污基本概念 去污的定义：用物理、化学或生物的方法去除或降低放射性污染的过程。去污实际上只改变了放射性核素的存在形式和位置，如下式表示： ――被污染的物体 ――污染的放射性核素 D ――去污剂 ――二次废物 S ――经过去污净化了的物体 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 去污因子：去污前污染物放射性活度与去污后放射性活度之比，DF用K表示： 去污率：去除的放射性活度占去污前放射性活度的份数，用β表示： 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 余污率：去污后剩余的放射性活度占去污前放射性活度的份数α 去污指数：去污因子的对数D 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 多种去污技术联用时，总去污因子为各单种方法去污因子的乘积。 总去污指数为各单种方法去污指数之和。 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 去污的作用和意义 运行管理和检修：合理降低总的放射性照射。 退役去污：便于手动拆卸技术的使用。 废物治理：使废物可以降级处理和处置。 长期监护：缩短监护贮存周期。 环境整治：使场地和设施不受限制使用。 其它目的：如经济目的、事故处理等。 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 8.2 去污方法选择原则 污染形成机制 沉积和附着作用：附着性污染，分子力作用，容易去污； 表面静电作用：弱固定性污染，物理吸附，较易去污； 吸附和离子交换作用：弱固定性污染，化学反应或离子交换，较难去污； 扩散渗透作用：强固定性污染，扩散，渗入到基材，很难去污； 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 选择原则：安全性、经济性和可实现性 理想的去污工艺：最大的去污因子、最少的二次废物、最少的受照剂量和环境影响。 去污技术评价： （1）去污目标 （2）受照剂量和环境影响 （3）废物处理、处置系统的相容性 （4）去污工艺的代价――利益 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 去污工艺技术 运行核设施和设备的去污 退役核设施的去污 污染深度1～10μm，98%放射性；10～40μm，2%；40～50μm，0.1%。 锈斑和污垢 不同金属去污 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 去污需要重视的问题 优化选择 “热点”去污 二次废物 二次污染 安全问题 探测措施 设计考虑 人员培训 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 8.3 去污方法 放射性污染去污技术正在快速发展中。 去污技术有四种基本工艺类型：机械－物理法、化学法、电化学法、熔炼法。 每种工艺对特定系统、结构及装置的适用范围和去污效率各不相同。 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 1、机械－物理法 利用擦、刷、磨、刮、削、刨、共振等机械作用除去表面的锈班、污垢或表面涂层、氧化膜层。 （1）吸尘法 （2）机械擦拭法 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 （3）高压射流 利用射流的打击、冲蚀、剥离、切除作用来除垢、除锈、清焦和清洗，去除污染的放射性核素。 射流压力：5～70MPa 水流量：20～200L/min 高压泵功率：3～100kW 入射角：60～70° 去污因子：2～100 高压水喷洗去污流程示意图 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 主要影响因素： 压力 流量 时间 温度 喷射方法 化学试剂 磨料：砂、干砂、氧化铝、锆氧砂、微钢珠、塑料珠、干冰等。 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 （4）超声去污 利用超声的空化效应、加速度效应和声流效应对清洗液及污垢的直接和间接作用，使污垢分散、乳化、剥离，达到去污目的。 选择声强1～2W/cm2，频率20～50kHz，温度60℃，以磷酸为清洗液。 适于小工件和仪表 去污因子：10～1000 放射性废物处理与处置第八章 放射性污染的去污 空化效应：当超声频的交变压力传入清洗液后，液体和工件表面上的原始气泡的体积骤然变化，在气泡闭合的瞬间产生上千个大气压的局部压力，这种气泡的生长及闭合运动称为“空化效应”。 清洗液空化产生的强力