核环境治理工程考纲

第一章放射性废物分散稀释：废气排放、废液排放浓集隔离：沉淀、过滤、吸附、蒸发、 固化、埋藏放射性废物管理的组织机构理解：放射性废物管理的基本原则，放射性废物管理的辐射防护与安全相关法规的要求实践，干预第 2 章 放射性废物的分类放射性废物的分类方法核设施产生的放射性废物类别：高放或者低中放？放射源的分类放射性废物的区分IAEA 2006 年编制的分类标准，拟将放射性废物分为六类：免管废物，极短寿命废物，极低放废物，低放废物，中放废物，高放废物导出限值：辐射防护监测中，测量结果很少能直接用剂量当量来表示。但是，可以根据基本限值，通过一定的模式导出一个供辐射监测结果比较用的限值，这种限值称为导出限值。气载放射性浓度的导出限值用导出空气浓度 DAC 表示，为年摄入量限值 ALl（Bq/a）除以标准人在一年工作时间中吸入的空气体积 V（m3/a ）所得的商，即DAC=ALIV（Bq/m3）DAC 可以用于评价工作场所空气污染状况时的参考。豁免废物：对公众成员照射所造成的年剂量值小于 0.01mSv，对公众的集体剂量不超过 1人Sv/a 的含极少放射性核素的废物。废物分类指数 WCI排除：指有些辐射是不必受控制的。豁免：对公众成员有效剂量低于 10Sv/a；所引起的年集体有效剂量不超过 1 人Sv。解控：指经过去污、清污、熔炼等措施，低于或达到解除审管控制的活度浓度限值。第 3 章 放射性废物的产生和废物最小化 核燃料循环前段：铀矿开采、铀水冶、铀精制、铀转换、铀富集和燃料元件制造。核燃料循环前段的每一个阶段生产的产品是什么？废气氡及氡子体、放射性气溶胶、铀尘措施：除尘降氡，建立良好通风系统，采取湿式作业铀转化：六氟化铀的生产和转化铀的富集元件制造产生的废物：含铀固渣，制造混合氧化物燃料元件（MOX）所产生的钚污染废物，要作长寿命放射性废物处置。核燃料循环后段废物乏燃料后处理（1）回收铀和钚。相当于 22000t 石油/1t 乏燃料。（2）转变成公众可接受的易于安全处置的形式。（3）可提取 137Cs、90Sr 、99Tc、147Pm 等有用元素 。重要核素气载流出物：3H、14C、85Kr 和 129I。液态流出物：3H、137Cs 、90Sr 和钚。核设施退役废物理解：如何实现废物最小化。第 4 章 气载和液体低中放废物的处理 放射性废气中通常含有放射性粉尘、气溶胶、惰性气体和挥发性核素等碘：卤族元素，125I（T1/260d） 、129I（T1/2 1.6107a） 、 131I（T1/2 8d） 。来自核电厂运行和乏燃料后处理裂变产物，废气中碘量较大，对人体的危害较大。氡：镭射气 222Rn （T1/23.82d） ，钍射气 220Rn ，锕射气 219Rn；吸附和稀释。氚：氚在环境中主要以氚化水（HTO）形式存在，有极高迁移性，分离除去非常困难，氚易挥发、易扩散、易渗透。极易污染环境和被人体吸收。碳：14C 主要为活化产物，常以 CO2 形态出现；当 pH10.210.8 时，14C 主要以碳酸盐形式存在，可用阴离子交换树指去除。气载放射性废物的处理：衰变式处理方法：通风稀释、衰变贮存、低温回收。处置式处理方法：干法除尘、湿法除尘、吸附过滤活性炭滞留床是利用活性炭的吸附特性，将放射性废气中的惰性气体在活性炭滞留床中滞留一定的时间，使惰性气体核素衰变到所要求的水平。活性炭对 85Kr、133Xe 有良好的吸附性能。液体吸收装置：利用各种气体成分在溶剂中的溶解度不同，使用氟利昂吸收溶解度较高的惰性气体 85Kr 和 133Xe，再用洗涤法净化和分别回收惰性气体。干法除尘机理：采用多孔介质或纤维物质作滤材，使气体通过时把不同粒径的尘粒和气溶胶截留在滤材上，达到净化要求。湿法除尘机理：废气中的颗粒或放射性物质与水或其它液体接触，由于重力沉降、惯性碰撞、截留、扩散沉积与溶解等作用而去除废气中的颗粒和有害气体。适于净化高温、易燃、易爆的含尘气体。碘同位素的处理：碘同位素（131I、129I ）是放射性废气中主要的挥发性放射性核素，当排气中含有一定量的放射性碘时，需要采用活性炭吸附器进行处理。捕集放射性气溶胶粒子最有效的过滤装置是高效微粒空气过滤器（HEPA） ，是一种一次使用失效后即行废弃的干式过滤器。设置固定式 仪表，监测过滤器外表面 辐照剂量率。核工业放射性工艺废液一般需要多级净化处理，低、中放废液常用的处理方法有絮凝沉淀、蒸发、离子交换（或吸附）和膜技术（如电渗析、反渗透、超滤膜） 。高放废液比活度高，一般只经过蒸发浓缩后贮存在双壁不锈钢贮槽中。沉淀法去污机理：离子态核素通过加入另一种离子或化合物使之转变成不溶性或难溶性化合物沉淀来达到分离。有沉淀、共沉淀或吸附作用。放射性核素胶体溶液中絮凝剂水解和缩聚反应生成线性结构聚合物，与胶粒或微小悬浮物吸附桥联，或者因胶体粒子的双电层受压缩和电中和而凝聚。蒸发浓缩法工作原理：加热把废液中大量水份汽化，将放射性物质浓缩、减少废液的体积。除少量易挥发性核素一起进入蒸汽和少量放射性核素被雾沫夹带出去外，绝大部分放射性核素被保留在蒸发浓缩物中，贮存等待进一步固化处理 。蒸发器类型：釜式蒸发器、自然循环蒸发器（中央循环管式和外加热循环） 、强制循环蒸发器、刮膜蒸发器等。离子交换法工作原理：借助离子交换剂上的可交换离子（活性基因）和溶液中的离子进行交换，选择性地去除溶液中以离子态存在的放射性核素，使废液得到净化。离子交换剂是不溶解的固体物质，压水堆核电站一次性使用。人工合成离子交换树脂：交换正离子的酸性阳离子树脂和交换负离子的碱性阴离子树脂。电渗析工作原理：在直流电场作用下，利用离子交换膜的选择透过性，让阳离子透过阳膜，阴离子透过阴膜，使溶液中的离子发生定向迁移，达到净化和浓缩液体的目的。多作为离子交换前料液脱盐的预处理。反渗透工作原理：在浓侧施加压力（P，1.510MPa） ，让浓溶液中的溶剂通过半透膜进入稀溶液中，使浓溶液更浓，起到浓缩作用。超滤工作原理：借助于压力和选择透过性薄膜，使分子量小的物质（如水、溶剂和电解质）通过，分离出大分子（分子量大于 500）悬浮颗粒和胶体，达到浓缩、分离的作用。膜分离借助膜的选择渗透作用，在外界能量或化学位差的推动下对混合物中溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集。废液采用槽式排放。有机废液的处理：塑料固化，热解焚烧，TBP 回收，吸收剂吸收后处理，有机废液水泥固化。第 5 章 废物的减容处理焚烧和压实焚烧工艺的去污因子，减容比。焚烧工艺：分拣、破碎、进料、焚烧、排灰、烟气冷却、烟气净化等过程。在手套箱中进行，防止气溶胶逸出。焚烧 废物：临界安全，回收钚和铀。焚烧灰是弥散性物质，不允许直接处置，必须固化处理后装入密封容器作最终处置。固化方法：水泥固化，熔融或超级压实焚烧炉的类型过量空气焚烧炉：一个燃烧室，过量空气 30%100% ，炉温 8001100。控制空气焚烧炉：两个或多个燃烧室热解焚烧炉：第一燃烧室热解，第二燃烧室燃烧。旋风炉悬浮燃烧：高速气流载带废物碎块切向送入炉中，在高速旋转气流的强烈湍动中燃烧，强化了传质和传热过程，燃烧在较短时间和较小空间内完成。高温熔渣炉湿法氧化湿燃烧法：酸煮解、过氧化氢催化氧化酸煮解机理：用热浓硫酸和硝酸（250）浸煮可燃固体废物，将有机物分解成简单的气体组分，把大部分无机物转变为硫酸盐和氧化物。酸煮解工艺过程：（1）预处理：进料准备， （2）酸浸煮：碳化氧化（燃烧） ， （3）尾气处理：雾沫分离器回收硫酸；碱洗涤塔氧化和吸收 SO2、NOx 和 HCI；HEPA 过滤器，（4）残渣处理：固化。过氧化氢催化氧化：自由基链式反应232FeHOeHO自由基 HO具有极强的氧化性，它对有机物的氧化作用可表示为： 2RHOR离子交换树脂被 HO自由基逐渐分解：（1）离子交换树脂HO线性可溶苯乙烯聚合物CO2 SO42 /NH4 H2O（2）线性可溶苯乙烯聚合物HO小分子有机物CO2 H2O焚烧处理的安全问题运行安全：腐蚀； 燃烧不平稳； 燃烧不完全；着火辐射防护问题：100mSv/h 的低放废物临界安全问题：物料衡算废物的压实减容压实：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。减容因子废物的减容因子（VRF）为废物压缩前后体积之比：afVRF桶内压实法：分几次加入废物，几次压实，VRF 26，设备和操作简单，中小型核设施普遍采用。桶外压实法：以高压和超高压压实后装桶， VRF 510。超级压实机减容超级压实机10000KN超级机构成：主机；供料和出料输送、封装系统；液压系统；控制和电气设备；废气和废液收集系统。废物压实需要注意的问题（1）控制废气和废液（2）辐射屏蔽（3）设置安全门和联锁装置（4）压实机噪声消除（5）防止爆炸性物质（6）维修方便第 6 章 低中放废物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。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：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，高的减容比。对固化工艺的一般要求：对中、低放废物的固化，操作过程应简单，处理费用应低廉。高放废物的固化应能进行远距离控制和维修。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。水泥固化原理：水泥是一种无机胶结剂，经水化反应后可形成坚硬的水泥块，能将砂、石等骨料牢固地凝结在一起。水泥强度和稳定性：水化硅酸钙（C-S-H）是决定水泥强度的主要因素，C-S-H 是水泥熟料硅酸三钙和硅酸二钙的水化产物，其组成不固定，统称为 C-S-H 凝胶，凝胶离子间存在范德华力和化学组合键。Ca(OH)2 过多是降低水泥固化体强度的重要因素。核素浸出率：3H137Cs 90Sr60Co 239Pu水泥固化工艺：桶内混合，桶外混合，冷压水泥固化，热压水泥固化，聚合物浸渍混凝土固化，废物固定沥青固化：以熔融沥青或乳化沥青为固化剂，与放射性废物在一定的温度、配料比、碱度和搅拌作用下均匀混合，同时蒸发除去水分，使废物均匀地包容在沥青中，最后装桶、冷却获得稳定的固化体。沥青固化工艺：锅式法，薄膜蒸发器法，螺杆挤压法，转鼓固化法。塑料固化：以塑料为固化剂，与放射性废物按一定比例配料，加入适量引发剂、催化剂、硬化剂和促进剂进行搅拌混合，使其发生聚合反应，将废物包容形成具有一定强度的稳定性固化体。热固性塑料固化（脲醛树脂、聚酯、酚醛树脂、环氧树脂）：热固性有机单体和经过粉碎处理的废物充分混合，在助凝剂和催化剂的作用下产生聚合以在废物颗粒的周围形成不透水的保护膜。具有网状体型结构，受热不再软化，不能反复塑制。热塑性材料固化（沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯等）：熔融的热塑性材料在高温下与干燥脱水的废物混合，对废物包容稳定化的过程。具有线型高分子结构，可反复塑制。塑料固化的优缺点：优点是处理过程在室温下进行，放射性废液直接掺和入聚合物而无需蒸发；对硝酸盐、硫酸盐等可溶性盐，有很高的掺和效率；最终固化体密度小、体积小、不可燃、浸出率低。缺点是某些有机聚合物能被生物降解，固化物老化破碎后，污染物可能会污染环境；固化材料价格昂贵等。水力压裂法水力压裂地下水泥固化机理：选择地下 200400 米适宜场址，应用石油工业成熟的压裂技术和设备，把低中放废液和水泥及添加剂制成的灰浆注入地下封闭的透水性很低的页岩层中，待其凝固后与页岩形成一个整体，使放射性废物与人类环境安全隔离。大体积浇注法是水泥固化和近地表处置相结合的一种方法，适用于核燃料后处理中产生的大量低、中放废液的处理处置。需要完善的问题：大体积固化体中心温升过高，容易产生温差裂缝，导致固化体质量不能满足技术要求。选用水化热较低的水泥，在水泥中掺入大量的活性材料(如粉煤灰、矿渣等) ，使用缓凝剂延长固化体凝结时间，降低固化体水化热峰值。第 7 章 高放废液的固化与分离高放废液的特性：放射性强，毒性大，半衰期长，发热率高，酸性强，腐蚀性大。理解：高放废液的贮存高放废液的玻璃固化罐式法液体加料煅烧-感应熔融两步法：工艺原理：第一步将高放废液加入回转煅烧炉中，在那里蒸发、干燥和煅烧；第二步将获得的煅烧物与基础玻璃分别加入中频加热的金属熔炉中，在那里熔融和澄清，最后由底部出料。该工艺为连续加料和批式出料。冷坩埚法：采用高频（105106Hz）感应加热。炉体外壁为水冷套管和感应圈，由于水冷套管中连续流过冷却水，在近套管的低温区域（200）就形成一层 34cm 厚的固态玻璃壳（冷壁） ，称为冷坩埚。不用耐火材料和电极加热。玻璃固化熔制过程：进料熔化澄清均化浇注玻璃固化熔制工艺：供料、熔炉、浇注、产品贮存、尾气处理和检测控制系统。玻璃固化的特点：由于玻璃并不是废物的包壳，裂变元素也并非和玻璃形成混合体，而是成为玻璃的组成部分，因此其放射性浸出率很低，还具有较高的抗化学腐蚀能力和良好的耐辐照性与热稳定性。但是，由于玻璃固化工作温度高，放射性核素挥发量大，设备腐蚀极为严重，需要特殊的耐高温、耐腐蚀材料和高效的尾气净化系统。高放玻璃固化是在极高的辐射条件下工作，必须进行高度自动化控制和维修，技术难度大，处理成本很高。基础玻璃氧化物：网络生成体氧化物，网络外体氧化物，中间体氧化物。工艺安全：相分离在产品表面或深处形成第二相。玻璃在熔铸过程、冷却过程由于内部质点迁移，某些组分浓集（偏聚）形成化学组分不同的两相。硫酸盐、钼酸盐和铬酸盐容易在玻璃中分离出来，形成黄色第二相（简称黄相） 。黄相富集137Cs、90Sr ，使玻璃浸出率提高。理解：影响包容和固结放射性核素的特性人造岩石固化：通过高温固相反应制造的一种热力学稳定的多相钛酸盐陶瓷固化体。高放废物中的大部分元素进入矿相晶格位置或镶嵌于晶格孔隙中，形成一种稳定性好的固熔体。Synroc 重要矿相：钙钛锆石（ Z） 、碱硬锰矿（H ） 、钙钛矿（ P）和金红石（R）ZHPR分离-嬗变(P-T) 和分离-整备(P-C)P-T 技术：通过化学分离把高放废液中的超铀元素和长寿命裂变产物分离出来，制成燃料元件或靶件送反应堆或加速器中，通过核反应使之嬗变成短寿命核素或稳定元素。嬗变：（1）反应堆嬗变， （2）加速器嬗变， （3）加速器驱动次临界装置（ADS）嬗变，（4）聚变裂变混合堆嬗变。通过中子/质子/光子人工核反应，使次锕元素（MA）和长寿命裂变产物核素（LLFP ）转变成短寿命核素或稳定元素，以降低或消除高放废物的长期危害性。分离整备（P-C 技术）分离：把高放废液分离小体积高放废液（把 MA 分出来，实现镧锕分离）和大体积低中放废液（把长寿命裂片元素分离出来）两部分。整备：超铀元素玻璃固化地质处置强放射性核素贮存衰变后固化近地表处置低中放废液直接固化后近地表处置第 8 章 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：AKDF前后 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；选择原则：安全性、经济性和可实现性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。机械物理法：（1）吸尘法（2）机械擦拭法（3）高压射流（4）超声去污（5）激光去污（6）等离子体去污。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。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” 。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” 。空化效应在超声清洗中起决定性作用。加速度效应是由于清洗液中的悬浮粒子在交变压力作用下被加速到极高的速度，冲击污染工件的表面使污染层脱露。而超声振动的能量即声流效应使污染工件表面粒子发生振动脱落，强化了清洗效果。化学法化学去污原理：用浓的或稀的化学溶剂与污染的部件相接触，以溶解带有放射性核素的污染物、油漆涂层或氧化膜层，达到去污目的。 化学去污工艺：浸泡去污、射流去污、循环去污、涂覆剥离去污化学去污：可分为稀化学去污（DCD，软去污）和浓化学去污（CCD，硬去污）两大类。无机酸 强酸：其去污作用是破坏和溶解金属表面的氧化膜，降低溶液的 pH 值以增加溶解度或金属离子的交换能力。强酸去污快而有效，可有控制地用于工厂运行阶段，主要用于退役活动中。HNO3：强氧化剂，被广泛地用于溶解不锈钢体系的金属氧化膜层。HCl：退役工程中使用 25HCl20HNO33HF 去污效率高，但具有强腐蚀性。H3PO4：用于碳钢的去污，可对碳钢表面进行快速去膜和去污。苛性碱溶液用于去除油腻、油膜、油漆和其他涂层，可去除碳钢的铁锈以及中和酸、作为表面钝化剂等。碱性高锰酸盐被广泛用于处理不锈钢。有机溶剂可被用于去除物体表面上的有机物质、油脂、石蜡、油和油漆，还用于清洁衣物。缓蚀剂缓蚀剂用来抑制腐蚀反应和基体金属的损失。缓蚀剂是有机极性化合物，同附着的 H 原子形成碳链或环，具有诸如氨基(NH2)、磺基(SO3)或羧基(CO2 )这样一种极性基。这种极性基是带电不对称的，倾向于被强烈吸附在易于腐蚀的金属表面上。表面活性剂表面活性剂可以降低液体表面张力，使液体与表面更好的接触，常用作润湿剂和乳化剂。它们通常由长碳碳骨架加上含有氮、氧或硫原子的极性基组成。极性基是亲水的，而烃部分是疏水的。这些分子趋向于迁移到水油界面，那里极性基将被吸引至水相，而烃残留物则仍留在油相。特种化学去污法：可剥离膜去污法一种高分子溶液或水性分散乳液，用喷雾法或涂刷法将其施加于待去污物体的表面，干燥后成膜，成膜过程中高分子链上的官能团以及其中的络合剂与污染核素发生作用，将污染核素萃取进膜中，剥掉涂膜便达到去污目的。电化学法在含有电解液的槽中，污染物做阳极，电解槽做阴极，通过高密度电流 1002000A/m2，不断更新电解液，可除去金属表面污染物，使其表面变得光滑清洁。熔炼法通过加入适当的助熔剂，使放射性核素进行重新分配。体内污染服用促排剂：DTPA（二乙烯三胺五乙酸） ，对钚和超铀元素（Am、Cm、Cf）和锕系元素（La 、 Ce、Eu、Pm）有较好的促排作用。KI 对碘体内污染时最有效的促排药物。第九章 核设施的退役 退役定义：核设施从服役进入有计划的永久退出服役（解除审管控制，以保护工作人员、公众和环境的安全）所需做的工作。最终目标：无限制或有限制开放和利用场址。退役策略立即拆除：40a，核燃料循环前后段工厂延缓拆除：50100a，大型反应堆就地埋葬退役工程立项通常要求编写多种文件1、可行性研究报告（简称可研报告）2、安全分析报告3、环境影响评价报告（简称环评报告）和质量保证大纲核设施退役需要做源项调查和监测的内容源项调查的目的：源项调查为确定退役政策、制定退役方案和计划、优选退役技术、预估退役费用和受照剂量，以及确定废物处理、处置方案，编写可研报告、安全分析报告和环境影响评估报告等提供依据。源项调查的方法：文档调查，计算，现场调查。清洁解控和再循环/再利用的监控测量污染核素是若干种核素的混合物，可按下列公式来判断是否容许被解控： 1niilC式中， 放射性核素在材料中的浓度（Bq/g）Cli放射性核素 i 在材料中的清洁解控水平（Bq/g ） ；n材料中放射性污染核素的的种类数；混凝土切割：爆破、钻孔、岩石分裂、金刚石锯、高压水喷射切割、火焰喷枪切割等。整体拆运：去污运输处置退役废物管理废物来源：废气切割和去污；废液去污和冲洗；固废拆除和固化。废物最小化：废物分类，废物包装，废物出路，临界事故和燃爆事故，非放危险物质退役废物的特点： （1）绝大部分的是低放固体废物；（2）数量和体积庞大，组分复杂；（3）污染较牢固，不易去除，活化产物不可能分离与去除。退役废物的处理要点严格分类：减少需要处理的废物体积。技术减容：使其体积进一步缩小，如石墨焚烧后仅占原体积的 2%；超级水压机可减容90。尽量利用：轻度污染的废钢材重新冶炼；轻度污染的工具、器材和建筑物重新使用。退役过程中产生放射性和非放射性污染物，有辐射安全、核安全、一般工业安全和环境安全问题。安全措施未经有关部门审核批准，不得实施退役。核设施退役是指核设施服务期满或按规定终止生产后，有计划地采取必要措施使其永久退出现役的过程。退役策略有立即拆除、延缓拆除、就地埋葬。主要步骤是去污、拆除、废物处理与处置、环境恢复与监测等。第 10 章 低、中放和极低放废物的处置 近地表处置场的选址安全隔离期：300500a选址过程（1）规划选址：建立选址原则（2）区域调查：提出候选场址（3）场址初选：确定推荐场址（4）场址确定：确定一个场址，提出场址的安全分析报告和环境影响评价报告处置单元：全地下、半地下、全地上构筑方式全地下：简单土沟、土坑埋藏，地下混凝土工程，混凝土井穴废物包装容器：碳钢和混凝土桶废物的存贮活度较高的货包放在处置单元底部或中央位置。货包间隙浇注水泥砂浆（金属桶）或砾石或沙土（混凝土容器） 。处置单元上面浇灌混凝土，防渗流及屏蔽辐射。设置可移动防雨帐房处置场关闭后的监护一般为 300a主动监护：防止侵扰，适当维修，适当监测非主动监护：限制进入、限制土地使用、设立永久性标志近地表处置的安全评价：定量预测处置系统的性能，对处置场运行周期以及将来关闭之后的人类受照剂量和环境影响做出评价。（1）确定能够导致放射性核素释放、影响释放速率、影响核素通过环境介质输运速率的景象。（2）估计发生的概率，定量表示对处置系统的影响。（3）计算核素释放的辐射后果。评价方法：景象-后果分析法，概率法，系统论法数学模式和计算程序：释放模式，迁移模式、剂量模式我国规定从处置场通过各种途径对公众中的个人 E0.25mSv/a（EWTHT ）我国可处置的低中放废物范围（1）T1/25a，任何比活度的废物（2）5aT1/230a，Am3.71010Bq/kg（3）300500a 内比活度降到非放的废物我国对安全评价的规定评价区域：以处置场为中心半径 10km 范围；评价标准环境质量现状评价：公众个人 0.25mSv/a；环境影响评价：公众个人 0.01mSv/a，事故短期闯入者 5mSv/a，事故长期居住者 1mSv/a；职业辐照：5 年平均不超过 20mSv/a，任何一年不超过 50mSv。第十一章 高放废物处置高放废物地质处置：把高放废物处置在 5001000m 深的地质体中，通过建造一个天然屏障和工程屏障相互补充的多重屏障体系，使高放废物对人类和环境的有害影响低于审管机构规定的限值，并且可合理达到尽可能低。多重屏障体系（1）工程屏障：高放废物固化体、包装容器、缓冲/回填材料和处置库工程构筑物，这些构成近场。近场包括全部工程屏障和最近工程屏障的一小部分主岩（通常伸展几米或几十米远） 。（2）天然屏障：主岩和外围土层等，构成远场，即从处置库近场一直延伸到地表生物圈的广阔地带。处置库的选址寻找满足要求的场址，难觅最佳场址。（1）构造地质调查；（2）水文地质调查（3）工程地质调查；（4）地球化学调查（5）气候/气象调查；（6）人文 /经济/社会调查主岩：花岗岩、凝灰岩、岩盐和黏土岩从处置孔中心往外形成一个由废物体废物容器缝隙金属套筒回填材料岩石组成的严密的阻滞和屏障系统。地下实验室的功能和作用：地下实验室是建库的一次实际演习。（1）开发场址特性评价和场址监测的方法与设备（2）试验和验证处置库模型（3）开发建库工程技术方法和设备，积累经验，培训人员（4）支持监管活动（5）吸引国际合作（6）提高公众对高放处置的了解、信任和支持情景分析和后果分析识别会导致处置库性能改变或造成放射性核素转移到生物圈和可能引起生物学后果的过程或事件：自然产生的，废物本身诱发的，人类活动引起的。迁移作用：正向作用如溶解、弥散、扩散、渗透、地下水输运、胶体载带、微生物载带；逆向作用如自身衰变、离子交换、吸附、沉淀、沉降、聚凝、矿化、分散稀释等，实际的迁移，是这两方面因素共同作用和平衡的结果。迁移类型：机械迁移、物理化学迁移、生物迁移迁移载体：地下水的运动速度和方向是关键因素。核素迁移研究分配系数 Kd（ml/g）：表征平衡时放射性核素在液相与固相分配特征。扩散系数 Da（m2/s ）：扩散是由浓度差引起的，遵循费克定律。滞留因子 Rf：Kd 值越大说明固相滞留核素的能力越强。配合反应：阴离子与核素的阳离子发生配合反应，改变核素形态，影响它们迁移行为。水解反应：锕系核素在中性和碱性条件下发生水解反应。辐解作用水辐解会产生自由基、氧化剂 H2O2 和还原剂 H2，废物辐解形成 NOx、SOx、CO2 和CH4 等气体和酸性物质，加速金属容器的腐蚀；也会改变地下水 pH，改变核素的氧化还原态。尤卡山设计巷道卧放，不用缓冲回填材料。甘肃北山场址选址12、核电站废物的处理核电站废物的来源：裂变过程：燃料元件包壳破损（通常小于 0.1%） ；活化过程：反应堆结构材料冲蚀-腐蚀产物 60Co、55Fe、51Cr、54Mn 、59Ni、65Zn；冷却剂 13N、19O、3H；化学添加剂、冷却剂中杂质 24Na、27Mg、45Ca；核电站废物的管理系统：放射性废物收集系统，硼回收系统，废气处理和排放系统，废液处理和排放系统，固体废物处理和贮存系统放射性废气：工艺废气和排风系统放射性废液：系统、管道阀门的泄漏，设备疏水，离子交换再生液，地面冲洗水，去污废液固体废物：蒸发浓缩废液，废树脂，废过滤芯，高效过滤器芯，废设备部件，劳保用品分类收集、处理和贮存：废气和废液达标排放；固体废物减容、包装后临时库内存放不超过 5 年，送往低中放废物处置场进行处置。（1）废气处理工艺和设备含氢废气和含氧废气，主要放射性组分：惰性气体、碘和气溶胶、碳-14 和氘含氢废气（高放无氧工艺废气）：氢气和氮气处理方法：采用压缩贮存衰变或活性炭延迟床处理含氧废气（低放有氧工艺废气）：呼排气和鼓泡排气处理方法：采用高效过滤器和碘吸附处理（2）废液处理工艺和设备分类收集和贮存，分类进行处理蒸发法：强制循环蒸发和自然循环蒸发离子交换法理解：压水堆核电站各类废水处理工艺（3）固体废物处理工艺和设备湿固体废物：泥浆、浓缩废液、废树脂和废过滤器芯浓缩废液：硝酸钠、硼酸或硼酸盐，最大含盐量 400g/L。通常进行水泥固化，硼酸根离子有缓凝作用，加入 Ca(OH)2 预处理；SO42-有促凝作用，需要加入缓凝剂。固体废物的包装和运输：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；（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分配气载和液体流出物的排放总量，实行总量与浓度双重控制，以总量控制为主。年排放总量按季度控制，连续 3 个月内不得超过排放目标值的 1/2，实际排放量向国家环境保护总局报告。理解：气态流出物的排放：连续排放和约定排放第 13 章 核技术利用废物和废旧放射源的管理核技术利用废物的特性核技术利用废物与核燃料循环所产生