放射卫生学放射性废物治理课件

1、1放射卫生学第十一章 放射性废物安全管理苏州大学讲课：涂彧2讲述内容一.放射性废物概述二.放射性废物管理目标和原则 三.放射性废物处理的指标四.放射性废物治理方法五.放射性废物处置六.医用放射性废物管理七.复习思考题结束3复习思考题定义：放射性废物、清洁解控水平、非放射性液体废物、低放废液、中放废液、高放废液、放射性废物预处理、放射性废物处理、废物固化放射性废物分类、来源、特点放射性废物管理目标和几个原则 放射性废物处理的指标 放射性废物治理基本途径低放废水的处理方法、排放途径气载放射性废物、中高放废液的特点4固体放射性废物的治理 固体放射性废物的处置医用放射性废物定义使用放射性药物的病人排泄

2、物管理实验动物尸体的管理放射性废物地质处置设施选址基本要求 一 放射性废物定义定义1：生产及使用过程中产生的不能以简单的方式回收利用的放射性废弃物及被放射性污染的物品。定义2：含有放射性物质或被放射性物质污染的，其活度或活度浓度大于审管部门规定的清洁解控水平的，预期不会再利用的任何物理形态的废弃物。 5放射性废物分类以物理形态分固体放射性废物放射性废水气载放射性废物6放射性废物分类以放射线性质分放射性废物放射性废物放射性废物7放射性废物分类以放射性水平分高水平放射性废物 Ci级中水平放射性废物 mCi级低水平放射性废物 Ci级豁免废物 比活度3.7107Bq/m3液体放射性废物低放废液：比活度

3、3.7106Bq/L中放废液：比活度 3.7106Bq/L 3.71010Bq/L高放废液：比活度3.71010Bq/L9固体放射性废物第一种：废物含T1/230a，单包装比活度3.7106Bq/kg第二种：T1/2 60d(含125I)的放射性废物第1级(低放废物)：比活度 3.7106Bq/kg第2级(中放废物) ：比活度3.7106Bq/kg第三种：60d3.7106Bq/kg10固体放射性废物第四种：5d3.71011Bq/kg，或释热率2kw/m311固体放射性废物第五种：T1/2 30a(不含)的放射性废物第1级(低放废物)：比活度3.7106Bq/kg第2级(中放废物) ：比活度

4、3.71063.71010Bq/kg，且释热率2kw/m3第3级(高放废物) ：比活度3.71010Bq/kg，且释热率2kw/m312放射性废物来源核工业核电厂核武器医疗卫生核技术应用放射性实验其他13大亚湾核电一期固体核废物年产量16放射性废物特点具有放射性，兼有化学毒性净化处理要求高治理的基本途径浓缩贮存：废物与环境隔绝，不造成环境危害稀释排放： 豁免水平，排入环境高放废物释热经后处理可浓缩回收掺杂化学性、生物性等其他废物171二 放射性废物管理目标和原则 管理目标保护现在和将来人类的健康环境不给后代造成过度的负担18放射性废物管理原则以 安全为目的，以处置为核心遵循“减少产生，分类收集

5、，净化浓缩，减容固化，严格包装，安全运输，就地暂存，集中处置，控制排放，加强监测”的四十字方针。19辐射防护与保护后代原则辐射防护原则正当化，最优化，个人剂量限值保护后代原则不仅考虑当代公众，还要考虑后代。20环境保护与三同时原则环境保护原则实现进行环境影响评价，中低放区域处置，高放全国集中处置。三同时原则废物管理设施与主体工程三同时。 211三 放射性废物处理的指标 去污染（净化系数） DF=处理前A / 处理后A去污效率 K=除去的A /处理后A 100% 或 K= (处理前A-处理后A)/处理后A100%减容比（体积浓缩系数） CF=处理前V / 浓缩物V221四 放射性废物的治理治理的

6、基本途径放射性废液治理低放废水的处理与排放中高放废液的处理气载放射性废物的治理固体放射性废物的治理231放射性废物治理基本途径1、浓缩贮存（也称永久处置），使废物与环境隔绝起来；2、放置衰变，在不造成环境公害前提下，为放射性核衰变提供足够的时间；3、稀释排放，使废物的放射性水平降低到容许水平以下，排入环境而得以消散。 242低放废水的处理与排放凝聚沉淀离子交换电化学法、蒸发法、贮存衰变法、生物处理法低放废水的排放252凝聚沉淀针对放射性悬浮物、胶体、溶液基本原理：凝聚剂（明矾、FeCl3、石灰、Na3PO4等）在水中水解形成氢氧化物能吸附水中阳离子以共结晶、表面吸附、表面附着等形式相结合，共沉

7、降而与水分离26沉淀池排泥控制系统凝聚沉淀注意点废水一般pH1000，使用于中、高放废水。生物处理法：微生物摄取、浓集有机态放射性核素对3H,只有贮存与排放两种途径上述各种方法视具体情况，灵活应用。32蒸发法示意图33蒸发釜 生物化学处理示意图35曝气池里的生物球37各种去污比较低放废水的排放 向地面水体排放豁免废水可向城市下水道排放三个条件保证废水能迅速、均匀、完全与地面水混合 确定水体的受纳容量排放监测与污染调查三项措施排放前预稀释 排放口设在水流中心由单口排放改为管状多口排放 38 其他排放浅地面排放：土壤渗滤深井排放：与外环境不交通的深层地下零排放： 废物净化水重新（复）利用，不向外环

8、境排放废水 39中高放放废液的处理40中高放废液的特点比放射性高含大量超铀元素及大量半衰期较长（几百至几十万年）的核素缺少完美的处理方法主要存在问题：渗漏浓缩物体积减少，但放射性水平高固化后作为固体废物处理。 41中、高放射性废液的临时贮存大多贮存于地下贮罐内不锈钢罐存酸性废液碳钢罐存碱性废液因高放废液会释热，故需设置冷却装置，保持在65以下。地下罐如发生渗漏，将造成严重的地下污染。42中、高放射性废液的固化处理永久固化的要求导热性好被地下水浸出率低化学稳定性好耐辐射减容比大对容器无腐蚀作用操作安全设备投资及运行费用低廉。 43固化定义：把减容的凝聚态气体和把液体废物转变成固体废物的方法。目的

9、是使废物稳定不易于弥散，便于贮存、运输和处置。 固体废物处置目标：将废物与人类及环境长期、安全地隔离，使废物对人类环境的辐射影响减少到可合理做到的尽量低的水平。中、低放固体废物的隔离期限通常不少于300年；高放固体废物(包括不被后处理的乏燃料)和放射性废物的隔离期限不应少于10000年。 44固化方式水泥固化：适于低放废水浓缩物固化优点:设备简单，投资低，操作方便，对锶、鎇、鈈结合力强不足：浸出率高，体积增加，铯、钌等易浸出沥青固化：适于中、高放废水浓缩物固化优点：浸出率低，减容比大，价格低，适用广不足：抗辐射性能差，渗入量有限 45适于中、高放废液优点：减容比大，结晶析出不足：投资较高，操作

10、较繁 46罐内蒸发固化其他固化方式煅烧固化：适于高放废液。脱水，脱硝，400-1200除去挥发性物质，煅烧成固体优点：效率高，最终产品易于贮存不足：浸出率高，热传导性低，有大量废气产生 玻璃固化：适于高放废液的煅烧产品优点：浸出率极低不足：代价高47煅烧固化示意图48嬗变示意图49气载放射性废物的治理 气载放射性废物分四类放射性气溶胶及粉尘惰性气体钌 卤素类挥发性物质氚化氢气、氚化水蒸气。气载放射性废物特点来源相对较少，难以控制，污染范围广，治理相对较难。50放射性粉尘与气溶胶的分离 除尘粗净化：去除60m颗粒中净化：去除1060m颗粒，净化后粉尘浓度100mg/m3细净化：去除 90m颗粒。

11、细小颗粒去除率50旋风分离器：适于50m以上颗粒。效率70，设备简单应用广泡沫除尘器：效率9095。 51放射性气溶胶的过滤气溶胶粒径为0.020.7m，浓度低，为10-3mg/m3量级。最有效的过滤设备是高效微粒空气过滤器，一次性使用。对0.3m的颗粒，效率达99.9752放射性气体的处理粉尘除尘气溶胶过滤气体化学吸附、吸收活性炭吸附：活性炭活性面积7001800m2/g，氙Xe，氪Ke等惰性气体滞留，衰变为固体子体被阻挡液体洗涤吸收，去除空气中放射性碘低温蒸馏:-170液化，分馏，多用于后处理厂，85Kr回收效率99贮存衰变短寿命核素适用53气载放射性废物的排放放射性物质向环境排放，一定要

12、经国家主管部门批准542固体放射性废物的治理 焚烧：可有效减容，但会产生气载放射性废物，熔融物钢罐贮存 废钢铁回炉：铀滞留在钢渣中，产品钢中仅留1/40，铜、镍等类似，铝不行 表面去污：强酸腐蚀表层 脱水55五 固体放射性废物的处置低放固体废物处置压缩体积埋藏(近地面)中、高放固体废物处置 地下临时埋藏：深于6m，考虑通风散热 海洋处置：2000m深海，或海底钻井内 盐矿处置。561低放废物处理工艺流程图57中低放废物近地表处置示意图58核电站废物处理示意图59德国核废物填埋场60大亚湾核废物填埋场61打包的放射性废物62固体废弃物填埋场施工浅地层处置可能遭受的破坏164浅地层处置可能遭受的破

13、坏265处置破坏后的核素析出示意图166处置破坏后的核素析出示意图267处置破坏后的核素析出示意图368核素析出迁徙途径169核素析出迁徙途径270核素析出迁徙途径3712高放废物地质处置图72放射性废物地质处置设施选址基本要求地质稳定、结构简单，岩性均匀、面积广、岩体厚,有较好的吸附和滞留放射性核素的性能；水文地质条件简单,地下水位较深,不存在长期影响地下稳定的因素；工程地质状况稳定；人口密度低,开发前景小，没有重要的自然资源和人文资源；与露天水体和饮用水供水源有一定距离；尽量远离机场,军事试验场和危险品仓库。 73民众对核废物的反应法国核废料抵德 上万警察难挡抗议潮.74切尔诺贝利事故现场

14、建筑工人加固切尔诺贝利“石棺”切尔诺贝利石棺新安全封闭计划2六 中华人民共和国卫生行业标准医用放射性废物管理的放射卫生要求79医用放射性废物定义：医学实践中产生的放射性比活度或放射性浓度超过国家规定值的液体、固体和气载废物。必须区分临床放射性废物与医学研究放射性废物，不可混同处理。必须区分放射性废物与非放废物，不可混同处理。应力求控制和减少放射性废物产生量。 80液体废物的管理产生污水较多的核医学单位，须有废水专用处理装置或分隔污水池轮流存、排废水。污水池必须恰当选址，有防止泄漏措施。 产生放射性核素废液而无废水池的单位，应将废液注入容器存放10个半衰期，排入下水道系统。如含长半衰斯核素，可先

15、固化，然后作固体废物处理。 81 直接排入流量大于10倍排放流量的普通下水道：每月排放总活度不超过10 ALImin(摄入量限值)，每一次排放活度不超过1 ALImin，排放后进行冲洗。不超过1104Bq/L的废闪烁液，或仅含有浓度不超过1105Bq/L的3H或14C的废闪烁液不按放射性废物处理。 浓度小于或等于“公众导出食入浓度”DIC(公众)的废液作非放射性废液处理，可排入下水道系统。 82使用放射性药物的病人的排泄物住院治疗病人有专用厕所，统一收集和管理，专用厕所应具备使病人排泄物迅速全部冲洗入池的条件。病人住院治疗期间不得使用其他厕所。 专用化粪池内排泄物贮存10个半衰期后排入下水道系

16、统。池内沉渣如难于排出，可进行酸化，促进排入下水系统。 83 无专用厕所的单位，应住院治疗病人提供具有辐射防护性能的尿液、粪便收集器和呕吐物收集器。收集物存放10个半衰期，作一般废物处理。 收集含131I病人排泄物时，必须同时加入NaOH或10KI溶液后密闭存放待处埋。 实验动物排泄物，收集物存放10个半衰期，作一般废物处理。含有长半衰期核素的排泄物，可固化后按固体放射性废物处理。 84废物收集废物的可燃与否、有无病原体分类收集。 污物桶应具有外防护层和电离辐射标志。 污物桶放置点应避开工作人员作业和经常走动的地方。污物桶内应放置专用塑料袋直接收纳废物。装满后的废物袋及时转送贮存室。 85废物

17、存放贮存室建造结构应符合放射卫生防护要求，且具有自然通风条件或安装通风设备，出入处设电离辐射标志。废物袋或废物包、废物桶及其他存放废物的容器必须在显著位置标有废物类型、核素种类、比活度范围和存放日期的说明。内装注射器及碎玻璃等物品的废物袋应附加外套。 86废物处理焚烧可燃固体废物必须在焚化炉内进行。 先消毒、灭菌，然后按固体放射性废物处理。GBq量级以下废弃密封放射源须在足够外照射屏蔽的设施里存放和待处理。 比活度7.4104Bq/kg视为非放废物。 贮存衰变至比活度7.4104Bg/kg后，视为非放废物。 87气载废物的管理 凡使用133Xe诊断检查病人的场所，应具备回收病人呼出气中133Xe的装置，不可直接排入大气。放射性浓度小于或等于“公众导出空气浓度”DAC(公众)的气载废物为非放射性废气，可以直接排放。气载放射性废物中含有两种或两种以上放射性核素时，相应的“公众导出空气浓度DAC。88实验动物尸体的管理含有放射性核素的动物尸体应防腐、干化、灰化。灰化后残渣按固体放射性废物处理。 含有长半衰期核素的动物尸体，可先固化，然后按固体放射性废物处理。含有较高放射性的尸体一般不应进行防腐处理，而应及时作焚化处理。焚化后残渣按固体放射性废物处理。 89废物管理制度有合格的专(或兼)职废物管理人员负责废物的收集、分类、存放和处理。设废物存贮登记卡，废物主要