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放射性废物的处理方法

一、概述

1.放射性废物的产生

放射性废物是指在生产和使用放射性物质过程中废弃并含有放

射性的物质（如发射α、β、和γ射线的不稳定元素）或被放射性物

质污染而又不能用简单的方法加以分离的废弃物。

放射性废物来源于以下三个方面：

（1）核武器试验的沉降物在大气层进行核试验的情况下，核

弹爆炸的瞬间，由炽热蒸气和气体形成大球（即蘑菇云）携带着弹壳、

碎片、地面物和放射性烟云上升，随着与空气的混合，辐射热逐渐损

失，温度渐趋降低，于是气态物凝聚成微粒或附着在其他的尘粒上，

最后沉降到地面。

（2）核燃料循环的“三废”排放原子能工业的中心问题是核

燃料的产生、使用与回收、核燃料循环的各个阶段均会产生“三废”，

对周围环境带来一定程度的污染。

（3）医疗照射引起的放射性污染目前，由于辐射在医学上的

广泛应用，已使医用射线源成为主要的环境人工污染源。

图1表示核废物的产生过程，核废物的主要来源是核燃料循环中

和核设施退役中的各主要环节，核试验、核科学研究及应用也要产生

一些核废物。核燃料循环包括铀矿开采、加工、燃料制造、使用、乏

燃料的后处理等环节。核设施退役是指关闭不再使用的核设施（如燃

料制造和加工厂、反应堆等）时所采取的措施，铀矿开采和燃料加工

废物的产生从开采铀矿开始，矿石中铀的含量平均仅为0.2%，相应

将遗留约25000t的废矿渣，即尾矿。尾矿中含有的铀为原矿的5%～

20%，含有的镭为原矿的93%～98%，此外还含有氡。

图1产生核废物的过程

2.放射性废物的特征

（1）按物理形态分类

①固体放射性物品如钴，独居石等。

②晶粒状放射性物品如硝酸钍。

③粉末状放射性物品如夜光粉、铈钠复盐等。

④液体放射性物品如发光剂，医用同位素制剂磷酸二氢钠——

32P等。

⑤气体放射性物品如氪85、氩41。

（2）按放出的射线类型分类

①放出α、β、γ射线的放射性物品如镭226等。

②放出α、β射线的放射性物品如天然铀。

③放出β、γ射线的放射性物品如钴60。

④放出中子流（同时也放出α、β或γ射线中一种或两种）的放

射性物品如镭-铍中子流，钋-铍中子流等。

（3）按其品种分类

①放射性同位素如碳14、铁55、钴60。

②放射性化学药品如硝酸铀、金属铀。

③放射性矿石和矿砂如独居石，沥青铀矿等。

④涂有放射性发光剂的工业物品或带有放射性物质的其他物品。

（4）放射性物品的性质放射性废物的物理性质包括状态（固

体、液体和气体）、形态（块状物、粉末、黏性流体等）、热性质（热

导率、闪点、沸点、熔点等）、机械强度、流动性和均匀性等。

放射性废物的化学性质包括化学反应性、化学组成、可萃取性和

自燃性等。

从化学放射的观点看，具有特征的数据是总放射性、半衰期、比

活度、核素组成、毒性及其他性质。

①具有放射性。放射性物品放出的射线可分为四种：α射线（又

叫甲种射线）；β射线（也叫乙种射线）；γ射线（也叫丙种射线）；

还有中子流。

②许多放射性物品毒性很大。

③地质单纯。

④地形与土壤少侵蚀作用。

⑤无可开发资源。

⑥无地表水体。

⑦足够的缓冲地带。

⑧提供多重阻绝以围堵废料的物质。

必须强调的是，没有哪个场址可以符合全部条件，因此场址选择

必须谨慎考虑，将放射性废料从掩埋区的迁移量减到最低。

二、放射性污染防治

1.放射性废料处理方式

放射性废料处理一般常使用三种基本处理方法。

①稀释和扩散，适用于低活性放射性废料。

②迟滞和衰变，适用于中等活性放射性废料。

③浓缩和固存，适用于高活性放射性废料。

2.放射性废物治理的基本途径

①浓缩储存（也称为永久处置），使废物与环境隔绝起来。

②放置衰变，在不造成环境公害的前提下，为放射性核衰变提供

足够的时间。

③稀