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文档简介
精品与精品 前 言由 于 核 工 业 中 的 一 大 批 早 期 核 设 施 已 陆 续 完 成 历 史 使 命, 已 经 或 将 要 进 入 退 役 阶 段, 而 且 随着 时 间 的 推 移 和 新 的 核 设 施 的 建 造, 还 将 有 更 多 的 核 设 施 进 入 退 役, 因 而 核 设 施 的 退 役 工 作变 得 越 来 越 重 要。 目 前, 整 个 国 际 社 会 都 在 关 注 反 应 堆 和 其 它 核 设 施 的 退 役 问 题。 法 国 是 一 个 核 技 术 发 达 的 国 家, 在 核 设 施 退 役 方 面 做 了 许 多 研 究 和 开 发 工 作, 积 累 了 丰 富 的经 验, 并 使 一 些 待 退 役 的 核 设 施(包 括 反 应 堆 和 其 它 核 燃 料 循 环 设 施) 分 别 进 入 了 二 级 或 三级 退 役 状 态。 本 文 主 要 依 据 本 人 在 法 国 的 学 习 内 容, 并 参 考 有 关 资 料, 对 法 国 有 关 核 设 施 退役 的 政 策、 法 规、 退 役 经 验 与 方 法, 以 及 废 物 处 理 与 处 置 做 一 全 面 介 绍。 最 后, 作 为 一 个 实例, 简 要 介 绍 石 墨 气 冷 生 产 堆 的 退 役 情 况。 核 设 施 退 役 概 况在 法 语 中, 没 有 与“ 退 役” 相 对 应 的 词, 通 常 是 用“D lassement”(降 级) 和“D man t lement”(拆 除) 来 表 示, 其 含 义 分 别 为: 降 级: 表 示 为 消 除 或 减 少 核 危 害, 并 使 核 设 施 从 (基 本 核 设 施) 或 (环 保 类核 设 施) 表 中 删 除, 使 核 设 施 最 终 停 闭 的 管 理 和 操 作 工 作 的 总 称。 拆 除: 表 示 用 不 同 方 法 将 核 设 施 全 部 或 部 分 加 以 拆 除。 . 退 役 政 策 核 设 施 的 退 役 是 一 项 长 期 工 作, 涉 及 的 因 素 较 多, 特 别 是 对 反 应 堆 来 说, 其 堆 芯 的 拆 除 可 能是 几 十 年 后 的 事。 但 有 一 点 是 肯 定 的, 即 核 设 施 的 退 役 至 少 应 保 持 与 其 最 终 停 闭 前 同 样 的 安全 水 平, 以 保 护 环 境 和 人 类。 从 政 策 方 面 来 说, 法 国 目 前 还 没 有 针 对 退 役 的 专 用 法 规, 而 是 将 其 视 为 现 行 法 规 的 一 个 特 例来 对 待。 对 于 退 役 计 划 的 安 排 和 拆 除 技 术 的 选 择 也 没 有 任 何 限 制 或 特 殊 要 求, 仅 将 其 视 为 业主 的 责 任。 核 安 全 当 局 所 关 心 的 只 是 对 所 选 择 的 退 役 计 划 和 拆 除 技 术 的 确 认, 而 不 管 其 选 择了 什 么 样 的 技 术。 虽 然 法 国 在 退 役 技 术 的 研 究 和 开 发 方 面 做 了 大 量 工 作, 但 核 设 施 的 拆 除 工 作 还 没 有 成 为 一 项常 规 性 工 作。 各 类 核 设 施 的 差 别, 其 外 形、 放 射 性 性 质 和 水 平 等 仍 然 是 影 响 退 役 策 略 选 择 的重 要 因 素。 因 此, 在 实 际 退 役 工 作 中, 根 据 每 一 设 施 的 具 体 情 况, 采 取 相 应 的 措 施, 以 便 在遵 守 有 关 安 全 规 定 的 情 况 下 进 行 操 作。 . 退 役 的 阶 段 划 分 法 国 在 核 设 施 退 役 的 阶 段 划 分 上 也 是 采 用 国 际 原 子 能 机 构( ) 的 有 关 建 议, 即: 一 级 退 役 封 存 监 护 在 完 成 了 卸 料、 现场 清 理 后, 将 设 施 封 存 于 现场, 并 对 其 实 施 监 测 和 维 护, 以 使 其 保 持 安 全。 二 级 退 役 局 部 拆 除。 尽可 能 缩 小 封 存 范 围, 加 强 密 封 和 生 物 屏 蔽 的 防 护 作 用, 以 减 少 监 督 和 维 护 费 用 的 支 出。 三 级 退 役 全 部 拆 除 拆 除 全 部 材 料、 设 备 及 具 有 明 显 放 射 性 的 设 施。 从 核 安 全 的 角 度 来 说, 退 役 工 作 完 成 后 对 设施 已 没 有 任 何 限 制 , 既 不 用 监 测, 也 不 用 管 理。 实 际 上, 一 级 和 二 级 退 役 构 成 了 三 级 退 役 的 等 待 阶 段, 而 相 对 迟 后 的 三 级 退 役 使 人 们 可 以 利用 放 射 性 活 度 的 自 然 衰 变(对 反 应 堆 来 说, 主 要 是 短 寿 命 核 素), 从 而 减 小 了 拆 除 工 作 难 度, 另 一 方 面, 由 于 三 级 退 役 推 迟, 设 备 的 腐 蚀 和 老 化 等 又 导 致 了 维 护 费 用 的 增 加, 并 可 能 增加 拆 除 操 作 的 难 度。 某 些 设 施, 由 于 一 些 特 殊 的 原 因, 如 退 役 政 策、 设 施 的 设 计 及场 址 等 因 素, 营 运 者 不 按 的 定 义 而 选 择 了 中 间 退 役 阶 段, 如 法 国 电 力 公 司( dF) 的 希 农(Chinon) 反 应 堆, 现 在 已 成 一 座 供 人 参 观 的 博 物 馆。 表 中 给 出 了 与 各 级 退 役 相 对 应 的 有 关 规 定 和 要 求。 . 退 役 策 略 当 选 定 了 先 进 行 二 级 退 役, 推 迟 进 行 三 级 退 役(即 全 部 拆 除) 的 方 案 时, 应 说 明 推 迟 三 级 退役 的 时 间, 有 关 的 设 计, 并 解 释 方 案 选 择 的 理 由。 一 般 来 说, 拆 除 方 案 的 选 择 取 决 于 该 设 施 的 种 类。 但 通 常 应 考 虑 以 下 六 个 因 素: () 放 射 性 现 状 及 其 衰 变 规 律; () 有 关 的 拆 除 技 术; () 废 物 的 处 理 和 处 置 方 法; () 设 施 未 拆 除 部 分 的 监 护 方 法; ()场 址 的 复 用 可 能 性; () 各 种 可 能 方 案 的 比 较。 从 退 役 的 角 度 来 说, 法 国 将 核 燃 料 循 环 设 施 分 为 以 下 三 类: () 反 应 堆: 包 括 实 验 堆 和 动 力 堆; () 工 厂: 包 括 铀 的 生 产、 浓 缩、 元 件 制 造 及 后 处 理 厂; () 热 室: 包 括 用 于 燃 料 循 环 各 工 序 中 的 设 备 及 包 装 放 射 性 产 品 用 的 设 备 等。 对 以 上 三 类 设 施 所 采 用 的 退 役 方 针 是: 对 于 燃 料 循 环 工 厂、 热 室 及 游 泳 池 式 反 应 堆, 一 般 采 取 在 短 期 内 拆 除 的 政 策。 因 为 要 使 其在 一 级 或 二 级 退 役 状 态 下 保 持 在 规 定 的 核 安 全 状 态, 就 要 增 加 通 风, 保 持 厂 房 的 封 闭(负 压)。 这 样, 维 护 费 用 太 高。 对 于 游 泳 池 式 反 应 堆, 由 于 有 水 的 防 护, 可尽快 拆 除; 而 对 于 工 厂和 热 室, 由 于 其 含 有 长 寿 命 核 素, 推 迟 三 级 退 役 对 于 放 射 性 活 度 的 衰 减 没 有 多 大 意 义。 表 降级标准一级退役二级退役三级退役封存监护局部拆除。场址有条件地部分开放全部拆除。场址无限制地全部开放的状态维持原状封闭区减至最小 加强密封和生物屏蔽 全部拆除完毕设备状况维持原状 限制进入 有控制的封闭 一层或多层屏障封闭区以外可自由出入拆除所有材料、设备和部分设施(具有明显放射性的)特殊要求撤出所有放射源 清洗回路 对自由出入区域进行去污没有任何放射性监督连续有限的和间断的无检查定期的和连续的分期进行无核查适合相应的危险等级降低并适合相应的危险等级无举例Chinon A1Zo,/,Chinon Marius,Cs ar,Pegase Triton,Nride对 于 反 应 堆, 在 短 期 内 完 成 部 分 拆 除。 这 样, 只 将 堆 芯 部 分 维 持 在 安 全 状 态 下, 费 用 较 低,而 且, 设 计 上 也 可 以 实 现 将 残 留 的 放 射 性 封 闭 在 一 个 有 限 的 范 围 内。 这 里 要 区 别 两 种 情 况: () 有 些 材 料 或 设 备, 由 于 其 厚 度 和 特 性 使 其 不 能 继 续 维 持 几 十 年, 所 以 要尽快 拆 除。 () 放 射 性 很 强 的 部 分, 如 内 部 结 构 材 料 和 压 力 容 器 等, 其 主 要 的 放 射 性 核 素 为 Co。 若 年 后 拆 除(约 个 半 衰 期), 由 于 其 放 射 性 明 显 减 小(约 倍), 从而 减 少 了 拆 除 中 的 受 照 剂 量, 并 减 化 了 这 一 在 废 物 总 量 中 占 绝 大 部 分 的 废 物 送 往 最 终 处 置场 的运 输 过 程。 但 与 此 同 时, 由 于 与 钴 有 关 的 长 寿 命 放 射 性 核 素 的 生 成(如 Ni), 以及 最 终 处 置场 对 于 废 物 中 一 些 重 要 放 射 性 核 素 的 比 活 度 的 限 制, 上 述 优 越 性 又 受 到 一 定 限 制。 应 该 指 出 的 是, 推 迟 拆 除 的 决 定 并 非 不 可 改 变。 由 于 政 策、 法 规 及 经 济 上 的 原 因, 都 有 可 能对 上 述 决 定 重 新 审 议。 . 退 役 废 物 由 核 设 施 退 役 产 生 的 废 物 与 该 设 施 的 用 途 及 产 品 有 关, 一 般 分 为 以 下 几 类: () 金 属: 碳 钢 或 不 锈 钢; () 有 色 金 属: 铝 合 金, 铜, 锆, 铝, 钠 等; () 其 他 材 料, 包 括: 钢 筋 混 凝 土 和 活 化 或 污 染 的 砖 石 石 墨 污 染 的 泥 土 污 染 的 油 脂 等; () 其 他 废 物, 由 设 施 的 维 护 和 退 役 操 作, 如 同 设 施 在 运 行 中 产 生 的 大 量 工 艺 废 物(如 过滤 器, 树 脂 等), 以 及 去 污 废 液 和 二 次 废 物 等。 根 据 上 述 这 些 材 料 的 放 射 性 情 况 及 有 关 的 法 规, 这 些 材 料 可 以: 回 收: 即 不 加 限 制 地 公 开 利 用; 复 用: 即 在 核 领 域 内 有 控 制 地 使 用; 作 为 普 通 废 物 或 垃 圾 处 理; 作 为 核 废 物 进 行 处 理、 整 备, 然 后 埋 藏; 暂 存, 留 待 以 后 处 理。 在 对 废 物 的 处 理 中, 一 般 比 较 注 意 对 废 物 的 分 拣。 如 果 将 一 般 的 废 物 作 为 核 废 物 进 行 处 理,则 在 经 济 上 是 非 常 不 合 适 的。 有 关 核 设 施 退 役 的 规 定 . 核 设 施 的 分 类 核 设 施 包 括 不 同 的 类 型: 核 电 站、 铀 浓 缩 厂、 核 燃 料 元 件 厂 和 后 处 理 厂, 在 核 研 究 中 心 的 各种 设 施, 以 及 使 用 放 射 性 同 位 素 的 医 院 或 工 厂。 法 国 已 制 定 了 有 关 保 证 核 设 施 在 建 造 和 运 行 中 满 足 相 应 的 安 全 条 件 的 法 规, 并 根 据 对 各 种 设施 的 不 同 要 求, 将 其 分 为 两 类: 基 本 核 设 施( ) 即 重 要 的 核 设 施 和 环 保 类 核 设 施( ) 其 他 核 设 施。 有 关 的 分 类 情 况 见 表 。 这 一 分 类 是 根 据 设 施 的 用 途, 所 拥 有 的放 射 性 核 素 的 总 量 及 分 组 情 况, 放 射 性 物 质 的 密 封 情 况(特 别 是 对 使 用 放 射 源 的 情 况) 和 易裂 变 材 料 的 总 量(根 据 临 界 安 全) 来 确 定 的; 而 反 应 堆 则 均 列 为 基 本 核 设 施( )。 在 中, 根 据 核 设 施 的 性 质 又 将 其 分 为 民 用 ( ) 和 军 用 ( ) 两 类。 在 管 理 上, 包 括 退 役 和 拆 除, 分 属 不 同 部 门。 在 中, 根 据 其 所 含 的 放 射 性 情 况 又 分 为 需 审 批 的 ( ) 和 只 需申 报 的 ( ) 两 类。 . 核 设 施 退 役 的 程 序 核 设 施 退 役 包 括 从 设 施 最 终 停 闭 起 至 全 部 拆 除 的 全 过 程, 可 分 为 几 个 阶 段: 第 一 阶 段: 最 终 停 止 核 设 施 的 运 行, 包 括 该 设 施 建 造 许 可 证 中 所 允 许 的 各 种 操 作。 主 要 内 容有: 运 走 所 有 的 新 燃 料、 乏 燃 料、 易 裂 变 物 质 等 核 材 料, 放 射 源 及 废 物, 易 燃 物 等; 清 洗 设备; 更 换 过 滤 器 和 树 脂 等。 这 些 均 要 求 符 合 有 关 的 规 定 和 设 施 原 有 的 安 全 要 求。 第 二 阶 段: 最 终 关 闭 核 设 施, 主 要 包 括: 拆 卸 核 岛 以 外 的 或 与 设 施 的 安 全 和 监 测 无 关 的 设 备;维 护 或 加 固 密 封 屏 障; 核 素 普 查。 这 些 操 作 通 常 由 企 业 自 己 完 成, 从 而 达 到 规 定 的 级 退 役。各类设施中易裂变物质的限值 裂变物质 Pu 浓缩铀(U) 浓缩铀() . kg . kg . kg . kg . kg 注: 当 放 射 性 物 质 属 于 不 同 毒 素 组 时(或 含 不 同 的 易 裂 变 物 质 时), 该 设 施 在 某 一 类 核 设 施 的 相 应 限 值 除 以 核 材 料的 活 度 之 和 等 于 或 大 于 即 属 于 此 类 核 设 施。 第 三 阶 段: 设 施 的 拆 除, 可 以 在 设 施 最 终 停 闭 后 开 始 进 行, 也 可 以 推 迟 一 段 时 间 进 行, 以 使一 些 活 化 或 污 染 物 质 放 射 性 衰 变。 通 过 这 一 工 作, 可 使 设 施 进 入 所 规 定 的 级,甚 至 级 退 役 状 态。 以 上 三 个 阶 段 的 相 互 关 系 如 图 所 示。 从 管 理 的 角 度 来 说: 与 导 致 最 终 停 止 运 行 的 第 一 阶 段 相 关 的 操 作 是 根 据 建 造 决 定 中 的 有 关 规 定 进 行的, 并 符 合 在 设 施 最 终 停 止 运 行 前 六 个 月 向 核 安 全 局( ) 提 交 安 全 报 告 的 要 求, 在 工 作 中 要定 期 向 汇 报 进 展 情 况, 而 在 工 作 完 成 后, 还 将 颁 发 相 应 的 证 书。 最 终 关 闭 及 以 后 与 拆 除 有 关 的 操 作, 必 须 在 听 取 了 部 长 委 员 会 意 见 和 卫 生 部 的 意 见, 并 由 工 业 部 授 权 后才 可 进 行。 . 退 役 废 物 的 管 理 对 于 由 退 役 产 生 的 固 体 废 物 的 管 理, 一 般 要 求 业 主: 尽量 减 小 所 产 生 的 废 物 的 体 积; 根 据 放 射 毒 性 和 化 学 毒 性 对 废 物 进 行 分 类, 以 便 于 以 后 的 处 理、 整 备 和 处 置; 不 得 就 地 最 终 处 置 任 何 放 射 性 废 物。 年 月 日 法 令 规 定 了 有 关(放 射 性 和 非 放 射 性) 废 物 管 理 的 范 围, 其 中 包 括 以下 几 个 主 要 原 则: 当 废 物 还 没 有 按 照 该 法 规 的 要 求 进 行 处 理、 处 置 或 排 放 时, 废 物 的 产 生 者 是 废物 管 理 的 责 任 者; 处 置 或 减 容 并 不 是 唯 一 可 能 的 方 法, 有 些 废 物 可 以 回 收; 法 规 的 条 文 适 用 于 放 射 性 废 液 和 废 物, 而 不 影 响 有 关 的 特 殊 规 定; 从 法 律 的 角 度 来 说, 对 于 某 些 被 称 为“ 工 业 危 害 废 物” 的 废 物, 应 该 用 立 法 的方 式 明 确 排 放 活 动 的 操 作 条 件, 如 收 集、 运 输、 处 理、 分 类、 处 置 和 排 放 等。 对 于 放 射 性 废 物 的 管 理, 所 执 行 的 法 规 是 由 核 安 全 局 所 颁 布 的, 特 别 是: 基 本 安 全 法 规 . 号“ 中 短 寿 命 和 中 低 放 固 体 废 物 处 置 中 心 的 安 全 目 标 和 设 计 基础”。 基 本 安 全 法 规 . 号“ 地 表 处 置 用 固 体 废 物 容 器 审 批 的 先 决 条 件”; 与 废 物 处 置 中 心 的 建 设 法 令 和 使 用 授 权 有 关 的 安 全 技 术 规 定图 的降级 * 停 止 运 行 . 终 止 设 施 的 使 用; . 最 终 关 闭 设 施; . 新 的 设 施( , 或 其他); : 核 设 施 建 造 许 可 证; . 颁 发 最 终 关 闭 作 业 许 可 证; . 颁 发 拆 除 操 作 许 可 证; . 与 新 设 施 有 关 的 手 续(法 令、 授 权、 申 报 或 删 除)。 . 近 地 表 处 置 根 据 基 本 安 全 法 规, 法 国 国 家 放 射 性 废 物 管 理 局( ) 制 定 了 废 物 处 置 的 技 术 规 范, 同 时 它 适 用 于 退 役 或 非 退 役 产 生 的 废 物 的 容 器, 而 没 有 专 门 用 于 退 役 废 物 容 器 的 技 术 规 范。 所 有 的 废 物 容 器, 特 别 是 退 役 废 物 容 器, 从 其 设 计 开 始 就 接 受 的 检 查, 以 便 于 将来 在 废 物 处 置 中 心( ) 接 收。 特 别 是 以 下 几 点 更 应 注 意: 放 射 性 活 度 确 定 的 代 表 性; 长 寿 命 放 射 性 核 素 的 评 价, 因 为 对 来 说, 所 接 收 的 放 射 性 是 有 一 定 限 制 的; 化 学 毒 性; 装 卸(考 虑 到 现场 装 卸 设 备 的 特 性)。 业 主 为 了 能 顺 利 地 进 行 设 施 的 拆 除 作 业, 从 一 开 始 就 应 与 签 订 必 要 的 合 同, 以 保证 其 接 收 由 拆 除 工 作 产 生 的 废 物。 . 深 地 层 处 置 由 于 其 本 身 的 放 射 性 特 点 而 不 能 做 近 地 表 处 置 的 废 物, 目 前 实 际 上 是 在 生 产 现场 或 另 一 特 定的 地 点 贮 存, 等 待 将 来 建 成 深 地 层 处 置 中 心, 及 制 定 了 相 应 的 技 术 规 范 后 再 做 处 置。 核 设 施 的 退 役 经 验法 国 目 前 已 关 闭 的 核 设 施 主 要 是 实 验 堆 或 原 型 堆, 以 及 与 核 燃 料 循 环 的 研 究 与 开 发 有 关 的 小型 设 施。 . 反 应 堆 表 给 出 了 有 关 反 应 堆 退 役 的 情 况。 法 国 现 有 的 座 石 墨 气 冷 堆 已 全 部 关 闭。 这 种 堆 在 法 国自 年 堆 投 入 运 行 起, 到 年 Bugey1 关 闭 共 运 行 了 年。 由 此 表 可 以 看出, 除 临 界 装 置 外, 只 有 游 泳 池 式 反 应 堆 完 成 了 三 级 退 役。 这 是 由 于 其 设 计 及 由 水 组 成 的 生物 屏 蔽, 使 得 其 可 以 立 即 拆 除。 根 据 理 论 计 算, 一 座 e 的 天 然 铀 石 墨 气 冷 堆( ) 完 全 拆 除 时, 将 会 产 生: 辐 照 的 碳 钢: 吨 污 染 的 钢 铁: 吨 石 墨: 吨 活 化 的 混 凝 土: 吨 污 染 的 混 凝 土: 吨 污 染 的 保 温 材 料: 吨 污 染 的 工 艺 废 物: 吨 而 一 座 e 或 MWe 的 压 水 堆( ) 全 部 拆 除 时 将 会 产 生: 活 化 的 钢 材: 吨 污 染 的 钢 材: 吨 有 可 能 污 染 的 钢 材: 吨 活 化 的 混 凝 土: 吨 污 染 的 混 凝 土: 吨 污 染 的 保 温 材 料: 吨 污 染 的 技 术 废 物: 吨表 反应堆退役施投入运行时间停闭 时间 热功率()堆型用途现状目标退役级别萨克莱.n*D*辐照封存从表中册除,封闭马库尔UnGCO2发电,产钚封存降为类希农UnGCO2发电部分封存博物馆新设施卡达拉希Csar.UnGCO2临界装置拆除从表中删除玫瑰泉Zo.UnD2O研究封存降为类卡达拉希Peggy19611.浓缩铀H2O临界装置拆除从表中删除卡达拉希Pegase(同上)辐照部分拆除新设施贮存废物玫瑰泉Minene(同上)研究拆除新设施萨克莱浓缩铀D2O研究封存部分拆除降为类马库尔UnGCO2发电,产钚封存封存玫瑰泉Mride.浓缩铀H2O临界装置拆除从表中删除玫瑰泉Triton.(同上)研究拆除降为类卡达拉希Rapsodie后为快堆研究封存中封存卡达拉希Marius年于马库尔年于卡达拉希石墨中子研究拆除从表中删除马库尔UnGCO2发电,产钚封存封存蒙达赫D2O,发电封存中封存希农UnGCO2发电封存转为新设施贮存废物格勒诺布尔Mlusine浓缩铀D2O,H2O研究最终关闭封存希农UnGCO2发电最终关闭封存圣洛朗UnGCO2发电最终关闭中封存舒兹发电(同上)(同上)圣洛朗UnGCO2发电(同上)(同上)比热伊UnGCO2发电(同上)(同上)* n: 天 然 铀;* : 石 墨 而 其 他 国 家 估 算 的 由 三 级 退 役 所 产 生 的 废 物 约 在 吨 至 吨 之 间。 法 国 电 力 公 司 计 划 从 现 在 到 年 对 下 列 反 应 堆 进 行 退 役: 全 部 拆 除 (天 然 铀 石 墨 气 冷) 反 应 堆(希 农 , , , 圣 洛 朗 , , 布 热 伊 , / 的 EdF 部 分), 反 应 堆(舒 兹 ) 及 实 验 堆(Brennelis 和 Ph nix 的 EdF 部 分)。 使 反 应 堆 停 闭 并 封 存 在 二 级 退 役 状 态 年。 表 给 出 了 对 上 述 退 役 计 划 所 进 行 的 废 物 估 算。 这 一 估 算 是 假 设 所 有 废 物 都 送 到 废 物 处 置场处 置, 不 包 括 豁 免 的 或 再 循 环 利 用 的 部 分, 也 不 包 括 封 存 年 后 拆 除 产 生 的 废 物。 . 实 验 室 和 工 厂 表 给 出 了 有 关 核 燃 料 循 环 设 施 或 实 验 室 的 退 役 情 况。 这 些 设 施 属 法 国 原 子 能 委 员 会( ), 并 涉 及 到 核 燃 料 循 环 的 主 要 方 面, 如 铀 矿 加 工、 浓 缩、 冶 金 和 后 处 理 等。表 预计dF到年的退役废物 材料 重量,t 容器类型和数量 钢材 * 石墨* 保温材料 容器个 混凝土 容器个 核 设 施 的 退 役 方 法退 役 操 作 是 根 据 每 个 设 施 的 具 体 情 况, 并 根 据 一 次 废 物 和 二 次 废 物 的 多 少 及 经 济 技 术 分 析 来选 择 不 同 的 方 法。 这 些 方 法 可 分 为 两 类。 放 射 性 测 量 和 各 类 材 料 的 处 理 与 整 备。 . 测 量 核 设 施 的 拆 除 将 产 生 大 量 的 放 射 性 废 物, 其 中, 绝 大 部 分 是 低 放 的。 由 于 放 射 性 核 素 的 性质和 总 量 决 定 了 退 役 的 方 针 及 其 经 济 利 益, 所 以, 在 退 役 过 程 中 进 行 放 射 性 测 量 是 非 常 重 要 的。 这 一 测 量 应 该 能 够: 鉴 别 放 射 性 核 素; 确 定 放 射 性 浓 度; 确 定 放 射 性 核 素 在 被 拆 除 设 施 中 的 表 面 分 布 和 整 体 分 布 状 况。 通 过 放 射 性 测 量, 能 够 得 出: 废 物 的 分 类 情 况; 废 物 处 理 工 艺 的 选 择; 人 员 的 辐 射 防 护表 核燃料循环设施的退役 设施 投入运行时间 停闭时间 类型 现状 目标 马库尔Gulliver 玻璃固化中试装置 维持,并正在研究拆除 列入马库尔范围内 (埃纳省)Le Bouchet 铀矿处理 年完成级退役 恢复绿地 萨克莱 中试设置 年拆除完毕 列入萨克莱范围 阿格 Cs 源生产 拆除完毕 第号 玫瑰泉 后处理中试装置 内部设备拆除年完成级退役 已清理部分并入第号内 阿格 增殖堆燃料后处理 年拆除完毕 第号 Gueugnon 铀矿处理 拆除 撤消 Forez 铀矿处理 年拆除完毕 撤消 马库尔Piver 玻璃固化中试装置 拆除内部设备,年完成级退役 列入马库尔范围 玫瑰泉 Pu冶金 年拆除完毕 第号 玫瑰泉第号楼 Pu冶金 年拆除,建筑物已改做它用 从表中删除 皮埃尔拉特 铀浓缩厂 拆除中 在 工 作 结 束 时 再 进 行 一 次 测 量, 以 确 定 现场 残 留 的 放 射 性。 测 量 中 所 使 用 的 方 法 应 该: 能 够 测 量 、 和 的 辐 射; 能 在 庞 大、 笨 重 的 材 料 和 设 备 上 进 行 操 作; 具 有 较 高 的 灵 敏 度, 以 确 定 低 放 或 极 低 放 的 情 况; 具 有 足 够 的 精 确 度。 因 此, 测 量 方 法 的 选 择 基 本 上 取 决 于: 待 测 的 放 射 性 核 素(射 线 的 特 性 和 放 射 性 强 度); 待 测 物 的 特 性(几 何 形 状、 体 积 和 密 度); 待 测 物 中 放 射 性 核 素 的 分 布 情 况。 测 量 可 以 在 设 施 上 进 行, 也 可 以 在 实 验 室 中 进 行。 事 实 上, 工 业 方 法 中 最 好 的 结 果 来 自 能谱 测 量, 而 不 能 直 接 测 量 的 放 射 性 核 素 则 可 由 参 考 能 谱 中 导 出。 放 射 性 活 度 的 确 定 有 不 同 的 方 法: 通 过 放 射 性 平 衡 表 可 以 通 过 接 收 和 运 出 的 放 射 性 总 量 之 差 估 算 出 残 留 的 放 射 性 活 度, 但 只 有 给 出 总 的 放 射 性 活度, 而 得 不 到 其 分 布 情 况; 而 且 只 适 用 于 部 分 设 施, 其 准 确 性 也 受 平 衡 表 的 影 响。 通 过 样 品 的 分 析 评 价 这 种 方 法 能 够 给 出 总 活 度 及 其 分 布 情 况, 但 对 于 不 均 匀 的 物 质, 分 析 时 应 该 谨 慎, 此 时, 样品 数 量 对 于 其 代 表 性 的 影 响 是 很 大 的。 通 过 全 面 测 量 这 种 方 法 能 给 出 准 确 的 结 果, 但 较 费 时, 且 成 本 高。 此 外, 有 时 由 于 受 到 被 测 材 料 和 活 度 的限 制 而 不 能 给 出 满 意 的 结 果。 测 量 工 作 在 退 役 的 各 个 阶 段 都 要 进 行: 在 工 作 开 始 前: 用 以 确 定 放 射 性 废 物 的 总 量, 研 究 放 射 性 核 素 的 分 布 及 其 变 化 情 况, 并 根据 核 素 的 普 查 结 果 将 设 施 分 区。 测 量 可 以 是 破 坏 性 的, 也 可 以 是 非 破 坏 性 的。 在 退 役 过 程 中, 用 以 监 督 个 人 剂 量, 便 于 废 物 管 理(包 括 分 类 和 控 制), 放 射 性 评 价, 以满 足 退 役 计 划 的 要 求。 在 退 役 结 束 时: 做 最 终 测 量, 检 查 现场 的 放 射 性 水 平 和 废 物 状 况。 法 国 目 前 所 具 有 的 测 量 技 术 和 方 法 能 够 满 足 对 放 射 性 活 度 的 测 量 要 求。 需 要 改 进 的 是 关 于 这些 技 术 和 方 法 在 经 济 和 安 全 方 面 的 进 一 步 优 化。 如: 研 究 长 寿 命 放 射 性 核 素 活 度 测 量 技 术, 以 便 按 废 物 的 类 型 进 行 分 拣 和 归 类: 开 发 有 关 的 设 备 和 方 法, 以 便 随 时 测 定 工 作 区 内 的 辐 射 状 况; 开 发 相 应 的 仪 器, 以 使 其 能 在 大 量 极 低 放 射 性 的 废 物 上 进 行 测 量, 从 而 分 拣 出 非 放 的 材 料。 . 退 役 材 料 的 处 理 和 整 备 拆 除 工 作 是 核 设 施 退 役 中 的 重 要 一 环, 它 要 求 一 些 传 统 技 术 能 适 应 在 辐 射 环 境 下 操 作, 耐 辐照, 并 适 应 在 不 同 的 设 备 及 污 染 和 辐 射 材 料 中 进 行 操 作 等。 此 外, 所 选 用 的 方 法 还 要 考 虑尽量 减 少 二 次 废 物, 减 少 工 作 人 员 的 受 照 剂 量 及 操 作 费 用。 在 实 际 退 役 中, 每 一 操 作 现场 都 是 根 据 其 设 施 的 特 点(如 放 射 性 特 性 及 残 留 的 放 射 性 活 度 等), 所 要 达 到 的 目 标(退 役 方 案 及 等 级) 及 资 金 情 况, 首 先 选 用 成 熟 的 技 术。 通 常 所 使 用 的技 术 可 分 为 以 下 几 类: 切 割 去 污 一 次 废 物 和 二 次 废 物 的 处 理 和 整 备 遥 控 操 作 . . 切 割 和 破 碎 技 术 此 技 术 是 建 立 在 机 械 切 割, 热 切 割 及 爆 破 技 术 基础之 上, 并 用 于 设 备、 金 属 或 混 凝 土 结 构 的切 割。 这 些 技 术 各 有 其 特 点。 . . . 热 切 割 和 电 热 切 割 氧 喷 枪, 等 离 子 喷 枪, 电弧 喷 枪(已 用 于 ,Elan B,G2/G3 的 退 役) 热 喷 管(用 于 退 役) 切 割 电 极(用 于 Attila 的 退 役) 电弧 锯 一 般 来 说, 这 些 工 具 效 率 较 高, 能 切 割 较 厚 的 结 构, 且 便 于 操 作。 但 使 用 中 会 产 生 大 量 的 碎屑 和 气 体, 故 需 安 装 通 风 系 统。 . . . 机 械 切 割 和 破 碎 锯, 包 括 金 刚 石 锯 剪(已 用 于 ,Elan2B 的 退 役) 砂 轮(已 用 于 ) 钻 头, 钎 头 镗 锯(已 用 于 , 退 役) 高 压 水(带 磨 料) 这 些 工 具 比 上 述 工 具 速 度 慢, 且 产 生 大 量 固 体 颗 粒, 不 便 于 水 下 操 作。 通 常 用 于 拆 除 混 凝 土结 构。 . . . 其 他 开 发 中 的 切 割 技 术 这 是 为 特 殊 目 的 而 开 发 的, 包 括: 龟 裂(金 属) 激 光(金 属, 混 凝 土) 电 解 切 割 高 温 热 切 割( ) . . 去 污 技 术 去 污 的 目 的 是 要 去 除 沉 积、 嵌 饰 或 渗 入 在 设 备、 现场 和 地 面 等 表 面 上 的 放 射 性 微 粒, 从 而 降低 放 射 性 污 染 水 平, 复 用 一 些 设 备、 材 料, 减 少 退 役 操 作 中 的 人 员 受 照 剂 量, 优 化 废 物 的 管理。 由 去 污 操 作 去 除 的 这 些 放 射 性 物 质 大 都 在 液 体 中, 还 需 再 进 行 处 理 和 整 备。 一 般 将 去 污 工 艺 分 为 以 下 几 类: 化 学 去 污, 根 据 其 化 学 反 应 情 况 又 分 为 强、 弱 两 种; 物 理 去 污, 即 根 据 物 理 原 理 进 行 去 污; 机 械 去 污, 即 去 除 基 体 材 料 上 的 污 染。 在 去 污 操 作 中, 不 仅 涉 及 到 选 择 最 适 合 给 定 条 件 的 最 有 效 的 去 污 工 艺, 还 涉 及 到 确 定 该 工 艺的 使 用 时 间 和 地 点。 这 些 通 常 是 在 进 行 了 不 同 方 案 的 比 较 研 究, 包 括 费 用 和 人 员 受 照 的 研 究后 才 能 选 定。 应 该 指 出 的 是, 这 一 研 究 还 包 括 对 所 产 生 的 二 次 废 物 和 流 出 物 的 研 究。 去 污 操 作 要 满 足 工 作 大 纲 的 要 求, 以 及 辐 射 防 护 的 一 般 要 求。 去 污 中 所 涉 及 到 的 设 备 或 材 料, 可 以 就 地 或 在 去 污 专 用场 地 加 以 利 用。 在 去 污 中 需 要 考 虑 的 因 素 还 有: 所 选 去 污 工 艺 应 适 应 污 染 类 型 和 水 平, 以 及 去 污 目 的 和 要 求; 所 选 系 统 必 须 容 易 适 合 现场 情 况; 所 选 工 艺 不 能 给 现场 或 周 围 环 境 带 来 不 可 控 制 的 危 害(如 火 灾、 爆 炸 和 有 害 气 体 释 放 等); 所 产 生 的 二 次 废 物 必 须 能 满 意 地 处 理、 整 备 和 贮 存; 所 产 生 的 气 态 二 次 废 物 必 须 能 控 制(捕 集、 过 滤), 而 固 体 和 液 态 二 次 废 物, 其 处 理 和 整备 装 置 应尽可 能 靠 近 现场, 以 减 少 运 输 费 用。 . . . 化 学 去 污 即 使 用 能 溶 解 污 染 物 的 反 应 剂 进 行 的 去 污。 通 过 使 反 应 剂 循 环, 在 反 应 剂 中 浸 泡, 喷 射 反 应剂 或 借 助 于 支 撑 物 等 来 实 现 污 染 物 与 反 应 剂 之 间 的 接 触 和 反 应, 从 而 去 除 污 染。 在 反 应 剂 的 选 择 上, 一 般 有 酸 或 酸 与 盐(Ce 4+) 的 不 同 组 合, 如 盐 酸、 硫 酸、 硝 酸、柠 檬 酸、 磷 酸、 草 酸 等。 在 多 数 情 况 下, 去 污 分 几 个 阶 段 进 行, 如 先 酸 洗, 再 用 碱 洗。 在 酸洗 后, 一 般 要 用 清 水 清 洗 几 次, 以 去 除 表 面 的 酸 性 沉 淀 物。 在 有 些 情 况 下, 还 要 进 行 中 性 化处 理, 以 避 免 表 面 的 腐 蚀。 化 学 去 污 分 为 以 下 五 种: 强 去 污(酸 的 浓 度 大 于 ) 弱 去 污(酸 的 浓 度 小 于 ) 电 化 学 去 污 乳 化 物、 干 冰 和 泡 沫 去 污 用 可 肃 离 膜 去 污 . . . 物 理 去 污 常 用 的 方 法 有: 真 空 蒸 发 或 气 蚀 蒸 发。 此 方 法 使 用 比 较 困 难, 且 去 污 系 数 低。 但 对 多 孔 的 平 面 还 是 有 用 的, 如 地 板 和 墙 壁, 且 二 次 废 液 少。 水 洗 或 蒸 汽 清 洗。 中 压 水 清 洗(不 含 磨 料)。 火 焰 烧。 . . . 机 械 方 法 常 用 的 方 法 有: 刷 洗。 用 磨 料 球 进 行 振 动。 喷 砂。 带 磨 料 的 高 压 水, 干 冰 喷 射。 冲 击 机。 镗 削 机 械。 以 上 这 些 方 法 来 自 于 传 统 工 业, 具 有 较 高 的 去 污 系 数, 但 所 需 的 工 作 时 间 长, 且 产 生 大 量
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