放射性固体废物及其安全处置技术(58页).ppt

放射性固体废物及其安全处置技术 ;核武器;核爆炸;核电站;目录;放射性基础知识;放射性;放射性核素;原子结构;;;γ衰变;放射性衰变基本规律;放射性活度（放射性强度）;放射性固体废物基础知识;放射性固体废物;放射性固体废物的分类（IAEA分类）;放射性固体废物的分类（我国）;放射性固体废物的主要特性;放射性废物的来源;;;;;国内外放射性废物产生现状;放射性固体废物安全处置技术;预处理;预处理;预处理;预处理;处理技术;;处理技术; ? 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。 ; ? 压实 依靠机械力作用使废物密实化，提高废物整体密度，减少废物体积。 主要优点： 费用低 设备简单 二次废物极少 压缩效果用减容比表征。 减容比＝压缩前废物体积/压缩后废物体积 放射性废物压缩处理的减容比一般为2～6，若采用高压压缩机，则减容比可达100，甚至将金属压缩至其近似理论密度。 ;一般采用固化技术 固化的定义：在危险废物中添加固化剂，使其转变为不可流动固体或形成紧密固体的过程。放射性蒸发残渣、泥浆和废树脂等湿固体和焚烧炉灰等干固体，都是弥散性物质，需要固化处理。 通常，固化的途径是将放射性核素通过化学转变，引入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。 固化的目标是使废物转变成适宜于最终处置的稳定的废物体。 理想的废物固化体要具有阻止所含放射性核素释放的特性，其一般要求如下：低浸出率，高导热率，高的耐辐射性，高化学稳定性和耐腐蚀性，高的机械强度 中、低放废物常采用水泥固化、沥青固化及塑料固化工艺进行固化，高放废物常采用玻璃或陶瓷固化工艺进行固化。 ;整备技术;?水泥固化： 水泥固化原理：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。水泥是一种无机胶结剂 不适合水泥固化的废物：放射性水平高，含易挥发核素 ，金属腐蚀或辐射分解产生气体等 优缺点：抗压强度高，自屏蔽能力强，耐辐射和耐热性能好，工艺设备简单，投资少。增容1.5～2倍，放射性核素的浸出率较高。 水泥：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥，高铝水泥等，可根据废物的种类、性质进行选择。 添加剂：沸石（Cs）、硅灰（Sr）、粉煤灰（流动性）等 ;水泥固化样品;?沥青固化：; ;α废物的处理;至今，多数国家将α废物临时储存在废物库中，由于α废物积量日益增多，贮存办法已经不适应要求，而且从安全角度考虑也要求人们去处理这些α废物。许多核工业国家都在研究处理α废物的方法，其中湿燃烧法被普遍认为是一种处理α废物的优良方法。 湿燃烧法： 是指利用热浓硫酸和硝酸（250℃）浸煮可燃性固体物质，把大部分有机物变为气体产物，把大部分无机物变为硫酸盐和氧化物。然后将产生的高放射性残渣进行萃取回收，剩余物质最后再固化或者直接烧结。 ;处置(disposal) 把废物安放进经过批准的设施中，采用工程屏蔽和天然屏蔽相结合的多重屏蔽体系为被处置的废物提供安全隔离，确保： （1）包容的短寿命核素衰减到无害水平； （2）包容的长寿命核素和其他有毒物质的释放量极低，进入环境的浓度处于可接受水平。 ;低、中放固体废物的处置方案 （1）陆地浅埋（土壤等松散沉积物） 广泛应用 （2）废矿井处置（盐、铁、铀矿等） 广泛应用 （3）深岩洞处置（岩盐、岩石等） 较少用 （4）海岛处置（土壤、岩石） 国际上禁止 （5）滨海底处置（处置介质为岩石） 瑞典 芬兰 （6）水力压裂处置（页岩等） 美国停止 中国 （7）海洋投弃（海水） 沿海国家采用，现禁止 ;选址：在地表上或地表下或洞穴内 安全隔离期：300～500a 处置单元：全地下、半地下、全地上构筑方式 （1）简单土沟、土坑埋藏：适用于极低放废物 （2）地下混凝土工程：长度从几米到几百米，宽度和深度从几米到几十米，顶板厚0.5～1米，侧壁厚0.4～0.5米，底板厚0.4～0.8米，内隔墙0.3～0.4米，底部设排水孔和集中导水系统。 （3）混凝土井穴：直径数米，深几米到二三十米；印度、加拿大 半地下式又称坟丘式：法国芒什 全地上式：法国奥布、广东北龙 洞穴式：天然或人工挖掘洞穴，德国 地下岩洞式：瑞典、芬兰海下岩洞处置场 ;广东北龙低中放废物处置场; ; ;高低放废物的处置;高低放废物的处置;国际放射