放射性污染和防护

1、放射性污染和防护放射性污染和防护一、一、 概述概述二二 、放射性废物与防护标准、放射性废物与防护标准三三 、放射性废物处理技术、放射性废物处理技术四四 、放射性污染去污技术、放射性污染去污技术 一、概述一、概述1、定义、定义 放射性污染放射性污染 是指由于人类活动造成物料、是指由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介质表面或人体、场所、环境介质表面或者内部出现超过国家标准的放者内部出现超过国家标准的放射性物质或者射线。射性物质或者射线。 2、来源、来源 环境中的放射性的来源环境中的放射性的来源分分天然放射源天然放射源和和人工放射源人工放射源 2、来源、来源 天然放射源天然放射源 主要来自宇宙辐

2、射、地球和主要来自宇宙辐射、地球和人体内的放射性物质，这种人体内的放射性物质，这种辐射通常称为辐射通常称为天然本底辐射。天然本底辐射。2、来源、来源 对公众造成自然条件下原本不对公众造成自然条件下原本不存在的辐射的辐射源称为存在的辐射的辐射源称为人工人工辐射源辐射源，主要有核试验造成的，主要有核试验造成的全球性放射性污染，核能生产、全球性放射性污染，核能生产、放射性同位素的生产和应用导放射性同位素的生产和应用导致放射性物质以气态或液态的致放射性物质以气态或液态的形式释放而直接进入环境，核形式释放而直接进入环境，核材料贮存、运输或放射性固体材料贮存、运输或放射性固体废物处理与处置和核设施退役废物

3、处理与处置和核设施退役等则可能造成放射性物质间接等则可能造成放射性物质间接地进入环境。地进入环境。3、辐射对人体的危害、辐射对人体的危害 辐射对人体的危害主要辐射对人体的危害主要表现为受到射线过量照表现为受到射线过量照射而引起的射而引起的急性放射病急性放射病，以及因辐射导致的以及因辐射导致的远期远期影响影响。3、辐射对人体的危害 1.急性放射病急性放射病 急性放射病是由大剂量急性放射病是由大剂量的急性照射所引起的，多为的急性照射所引起的，多为意外核事故、核战争所造成。意外核事故、核战争所造成。按射线的作用范围，短期大按射线的作用范围，短期大剂量外照射引起的辐射损伤剂量外照射引起的辐射损伤可分成

4、可分成全身性辐射损伤全身性辐射损伤和和局局部性辐射损伤。部性辐射损伤。3、辐射对人体的危害、辐射对人体的危害 2.远期影响远期影响 辐射危害的远期影响主要辐射危害的远期影响主要是慢性放射病和长期小剂量是慢性放射病和长期小剂量照射对人体健康的影响，多照射对人体健康的影响，多属于属于随机效应随机效应。二、二、 放射性废物与防护标准放射性废物与防护标准 1.放射性废物及处理途径放射性废物及处理途径 放射性废物放射性废物是含有放射性核素或被是含有放射性核素或被放射性核素所污染，其浓度或比活度放射性核素所污染，其浓度或比活度大于审管部门确定的清洁解控水平，大于审管部门确定的清洁解控水平，预期不会再被利用

5、的废弃物。预期不会再被利用的废弃物。 放射性废物处理基本途径放射性废物处理基本途径是将气载是将气载和液体放射性废物作必要的浓缩及固和液体放射性废物作必要的浓缩及固化处理后，在与环境隔绝的条件下长化处理后，在与环境隔绝的条件下长期安全地存放。净化后的废物则可有期安全地存放。净化后的废物则可有控制地排放，使之在环境中进一步弥控制地排放，使之在环境中进一步弥散和稀释，固体废物则经去污、装备散和稀释，固体废物则经去污、装备后处置，污染物料有时可经去污后再后处置，污染物料有时可经去污后再循环利用。循环利用。2.放射性废物的来源和分类放射性废物的来源和分类 （1）放射性废物的来源和特点）放射性废物的来源和

6、特点 1.放射性废物的来源放射性废物的来源 按使用方法分，放射性废物按使用方法分，放射性废物主要有主要有核设施核设施、伴生矿伴生矿和和技术技术应用应用三个来源。三个来源。 2.放射性废物的特点放射性废物的特点 （1）长期危害性）长期危害性 （2）处理难度大）处理难度大 （3）处理技术复杂）处理技术复杂（2）放射性废物的分类）放射性废物的分类 1.国家分类标准国家分类标准 我国根据国家原子能机构我国根据国家原子能机构（IAEA）提出的放射性废物分类）提出的放射性废物分类的建议，修订颁布了的建议，修订颁布了放射性废放射性废物分类标准物分类标准（GB133-1995）。）。该标准从处理和处置角度，按

7、该标准从处理和处置角度，按比比活度活度和和半衰期半衰期将放射性废物分为将放射性废物分为高放长寿命高放长寿命、中放长寿命中放长寿命、低放低放长寿命长寿命、中放短寿命中放短寿命和和低放短寿低放短寿命命五类。寿命长短的区分按半衰五类。寿命长短的区分按半衰期期30年为限。年为限。2.其他分类方法其他分类方法 按放射性核素按放射性核素半衰期长短半衰期长短分为分为长半衰期长半衰期（大于（大于100天）、天）、中半衰期中半衰期（10100天）、天）、短半衰期短半衰期（小于（小于10天）。这种分天）。这种分类方法是利用半衰期的含义，便于采用类方法是利用半衰期的含义，便于采用贮存法去除放射性沾污。因为任何一种贮

8、存法去除放射性沾污。因为任何一种放射性核素，当其经过放射性核素，当其经过10倍半衰期之后，倍半衰期之后，其放射性强度将低于原来强度的其放射性强度将低于原来强度的11000，对短半衰期废水，采用贮存法将是一种对短半衰期废水，采用贮存法将是一种简单而又经济的出来措施。简单而又经济的出来措施。 此外尚有按此外尚有按射线种类射线种类分为甲、乙、丙分为甲、乙、丙种放射性废物。按种放射性废物。按废液的废液的ph值值分为酸性分为酸性放射性废水、碱性放射性废水等，但较放射性废水、碱性放射性废水等，但较少采用。少采用。（3）放射性废物的处理原则）放射性废物的处理原则 国际原子能机构（国际原子能机构（1AEA）在

9、放在放射性废物管理原则中提出了射性废物管理原则中提出了九条九条基本原则：基本原则：（1）保护人类健康：保护人类健康：工作人员和公工作人员和公众受到的照射在国家规定的允许众受到的照射在国家规定的允许限值之内。限值之内。（2）保护环境：保护环境：确保向环境的释放确保向环境的释放最少，对环境的影响达到可接受最少，对环境的影响达到可接受的水平。的水平。（3）超越国界的保护：超越国界的保护：保护他国人保护他国人员健康和环境影响。及时交换信员健康和环境影响。及时交换信息和保证越境转移条件。息和保证越境转移条件。（4）保护后代：保护后代：后代的健康。后代的健康。（5）给后代的负担：给后代的负担：不给后代造不

10、给后代造成不适当的负担。成不适当的负担。应尽量不依赖应尽量不依赖于长期对处置场的监测和对放射于长期对处置场的监测和对放射性废物进行回取。性废物进行回取。（6）国家法律框架：国家法律框架：放射性废物放射性废物管理必须在适当的国家法律框架管理必须在适当的国家法律框架内进行，明确划分责任和规定内进行，明确划分责任和规定独独立的审管立的审管职能。职能。（7）控制放射性废物产生：控制放射性废物产生：尽可能少。尽可能少。 （8）放射性废物产生和管理间的相依性：放射性废物产生和管理间的相依性：必须适当考虑放射性废物产生和管理必须适当考虑放射性废物产生和管理的各阶段间的相互依赖关系。的各阶段间的相互依赖关系。

11、（9）设施的安全：设施的安全：必须保证放射性废物必须保证放射性废物管理设施使用寿期内的安全。管理设施使用寿期内的安全。 据此原则我国制定了放射性废物管据此原则我国制定了放射性废物管理的理的40字方针：字方针： 减少产生、分类收集、净化浓缩、减少产生、分类收集、净化浓缩、减容固化、严格包装、安全运输、就减容固化、严格包装、安全运输、就地暂存、集中处置、控制排放、加强地暂存、集中处置、控制排放、加强监测。监测。3.环境放射性防护标准环境放射性防护标准 为了有效地进行核安全与辐射环为了有效地进行核安全与辐射环境监督管理，我国在学习和借鉴世境监督管理，我国在学习和借鉴世界核先进国家的经验，并参照界核先

12、进国家的经验，并参照IAEA制定的核安全与辐射防护法制定的核安全与辐射防护法规、标准的基础上，结合我国国情，规、标准的基础上，结合我国国情，在较短的时间内组织制定发布了一在较短的时间内组织制定发布了一批核安全与辐射环境监督管理的条批核安全与辐射环境监督管理的条例、规定、导则和标准，初步建立例、规定、导则和标准，初步建立了一套具有较高起点，并与国际接了一套具有较高起点，并与国际接轨的核安全与辐射环境管理法规体轨的核安全与辐射环境管理法规体系。系。 1960年年2月，发布了我国第一个放射月，发布了我国第一个放射卫生法规卫生法规放射性工作卫生防护暂行规放射性工作卫生防护暂行规定定。依据此法同时发布了

13、。依据此法同时发布了电离辐射的电离辐射的最大容许标准最大容许标准、放射性同位素工作的放射性同位素工作的卫生防护细则卫生防护细则和和放射性工作人员的健放射性工作人员的健康检查须知康检查须知三个执行细则。三个执行细则。1964年年1月，月，发布了发布了放射性同位素工作卫生防护管理放射性同位素工作卫生防护管理办法办法；1974年年5月发布了月发布了放射防护规放射防护规定定（GBJ8-74）集管理法规和标准为一）集管理法规和标准为一体；体；1984年年9月月5日发布了日发布了核电站基本核电站基本建设环境保护管理办法建设环境保护管理办法；1988年年3月月11日发布日发布辐射防护规定辐射防护规定（GB

14、8703 -88）；）；1989年年10月施行月施行放射性同位素放射性同位素与射线装置放射防护条例与射线装置放射防护条例；2003年年10月月1日施行日施行中华人民共和国放射性污染中华人民共和国放射性污染防治法防治法。 我国现已发布实施的辐射环境管理的我国现已发布实施的辐射环境管理的专项、标准等计专项、标准等计50多项。多项。4.辐射防护一般措施辐射防护一般措施 外照射的防护外照射的防护 距离防护：实际操作应尽量远离放射源距离防护：实际操作应尽量远离放射源 时间防护：工作人员须熟悉操作，尽量时间防护：工作人员须熟悉操作，尽量缩短操作时间，从而减少所受辐射剂量。缩短操作时间，从而减少所受辐射剂量

15、。 屏蔽防护：是射线防护的主要方法，依屏蔽防护：是射线防护的主要方法，依射线的穿透性采取相应的屏蔽措施。射线的穿透性采取相应的屏蔽措施。 内照射的防护内照射的防护 防止呼吸道吸收防止呼吸道吸收 防止胃肠道吸收防止胃肠道吸收 防止由伤口吸收防止由伤口吸收三、放射性废物处理技术三、放射性废物处理技术 1.放射性固体废物处理技术放射性固体废物处理技术 放射性固体废物种类繁多，可放射性固体废物种类繁多，可分为分为湿固体湿固体（蒸发残渣、沉淀泥浆、（蒸发残渣、沉淀泥浆、废树脂等）和废树脂等）和干固体干固体（污染劳保用（污染劳保用品、工具、设备、废过滤器芯、活品、工具、设备、废过滤器芯、活性炭等）两大类。

16、为了减容和适于性炭等）两大类。为了减容和适于运输、贮存和最终处置，要对固体运输、贮存和最终处置，要对固体废物进行焚烧、压缩、固化或固定废物进行焚烧、压缩、固化或固定等处理。等处理。（1）固化技术）固化技术 固化固化是在放射性废物中添加是在放射性废物中添加固化剂，使其转变为不易向环境固化剂，使其转变为不易向环境扩散的固体的过程，固化产物是扩散的固体的过程，固化产物是结构完整的整块密实固体。结构完整的整块密实固体。 通常，通常，固化的途径固化的途径是将放射是将放射性核素通过化学转变，引入到某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

17、素直者通过物理过程把放射性核素直接掺入到惰性基材中。接掺入到惰性基材中。固化的一般要求固化的一般要求 固化的目标固化的目标是使废物转变成适宜于最终处置是使废物转变成适宜于最终处置的稳定的废物体。的稳定的废物体。固化材料固化材料及及固化工艺固化工艺的选的选择应保证固化体的质量，应能满足长期安全择应保证固化体的质量，应能满足长期安全处置的要求和进行工业规模生产的需要，对处置的要求和进行工业规模生产的需要，对废物的包容量要大，工艺过程及设备应简单、废物的包容量要大，工艺过程及设备应简单、可靠、安全、经济。对可靠、安全、经济。对固化工艺的一般要求固化工艺的一般要求，高放废物的固化应能进行远距离控制和维

18、修；高放废物的固化应能进行远距离控制和维修；低、中放废物的固化操作过程应简单，处理低、中放废物的固化操作过程应简单，处理费用应低廉。理想的废物固化体要具有阻止费用应低廉。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，其主要特性指所含放射性核素释放的特性，其主要特性指标如下：低浸出率、高热导率、高耐辐射性、标如下：低浸出率、高热导率、高耐辐射性、高生化稳定性和耐腐蚀性、高机械强度、高高生化稳定性和耐腐蚀性、高机械强度、高减容比。减容比。常用固化方法常用固化方法项目水泥固化沥青固化塑料固化玻璃固化陶瓷固化干废物包容量（质量百分数）5403060306010301530密度（g.cm3）1.5

19、2.51.11.91.11.52.53.02.53.0浸出率（g.cm2.d1）10-310-110-510-310-610-310-710-410-810-5抗压强度mpa1030塑性20100（或塑性）脆性高耐辐射Gy约108约107约107约109约109投资低中中高高操作和维修简单中等中等复杂复杂适用性低、中放废物低、中放废物低、中放废物高放、废物高放、废物应用状况工业规模工业规模工业应用工业应用研究开发（2）减容技术）减容技术 固体废物减容的目的是减固体废物减容的目的是减少体积，降低废物包装、少体积，降低废物包装、贮存、运输和处置的费用。贮存、运输和处置的费用。处理方法主要有两种：压

20、处理方法主要有两种：压缩或焚烧。缩或焚烧。 压缩压缩 压缩是依靠机械力作用，使废物密压缩是依靠机械力作用，使废物密实化，减少废物体积。压缩处理操作实化，减少废物体积。压缩处理操作简单，设备投资和运行成本低。简单，设备投资和运行成本低。 压缩可分为：压缩可分为：常规压缩常规压缩和和超级压缩超级压缩 焚烧焚烧 焚烧时是将可燃性废物氧化处理成焚烧时是将可燃性废物氧化处理成灰烬（或残渣）的过程。灰烬（或残渣）的过程。 焚烧分为焚烧分为干法焚烧干法焚烧和和湿法焚烧湿法焚烧，前，前者如过剩空气焚烧、控制空气焚烧、者如过剩空气焚烧、控制空气焚烧、裂解、流化床、熔盐炉等；后者如酸裂解、流化床、熔盐炉等；后者如

21、酸煮解、过氧化氢分解等。煮解、过氧化氢分解等。2.放射性废液处理技术放射性废液处理技术 核工业放射性工艺废液一般核工业放射性工艺废液一般需要多级净化处理，低、中放需要多级净化处理，低、中放废液常用的处理方法有絮凝沉废液常用的处理方法有絮凝沉淀、蒸发、离子交换（或吸附）淀、蒸发、离子交换（或吸附）和膜技术（如电渗析、反渗透、和膜技术（如电渗析、反渗透、超滤膜）。高放废液比活度高，超滤膜）。高放废液比活度高，一般只经过蒸发浓缩后贮存在一般只经过蒸发浓缩后贮存在双壁不锈钢贮槽中。双壁不锈钢贮槽中。处理技术处理技术去污去污系数系数使用对象使用对象絮凝沉淀、絮凝沉淀、吸附吸附110低中放废液，洗衣低中放

22、废液，洗衣淋浴水淋浴水蒸发蒸发103106低中放废液，高放低中放废液，高放废液废液离子交换离子交换10100低中放废液（低含低中放废液（低含盐量）盐量）反渗透反渗透1040 低中放废液，洗衣低中放废液，洗衣淋浴水淋浴水絮凝沉淀絮凝沉淀 该法简便，成本低廉，在去除该法简便，成本低廉，在去除放射性物质的同时，还去除悬放射性物质的同时，还去除悬浮物、胶体、常量盐、有机物浮物、胶体、常量盐、有机物和微生物，一般与其他方法联和微生物，一般与其他方法联用作为预处理方法。缺点是放用作为预处理方法。缺点是放射性去除效率较低，一般为射性去除效率较低，一般为50%70%，去污因数最多只有，去污因数最多只有10左右

23、，且产生含大量放射性左右，且产生含大量放射性的污泥。的污泥。蒸发蒸发 蒸发的突出优点是净化效率蒸发的突出优点是净化效率较高，一般去污系数可达到较高，一般去污系数可达到105，但蒸发不适合处理含易但蒸发不适合处理含易起泡物质和易挥发核素的废起泡物质和易挥发核素的废水，且蒸发耗能大，处理费水，且蒸发耗能大，处理费用较高。用较高。 膜分离膜分离 与其他传统的分离方法相比，与其他传统的分离方法相比，膜分离具有过程简单、无变相、膜分离具有过程简单、无变相、分离系数较大、节能高效、可分离系数较大、节能高效、可在常温下连续操作等特点。可在常温下连续操作等特点。可分为反渗透、电渗析、微滤和分为反渗透、电渗析、

24、微滤和超滤等。超滤等。 离子交换和吸附离子交换和吸附 在处理中、低放射性废水时，在处理中、低放射性废水时，离子交换树脂对去除含盐类杂离子交换树脂对去除含盐类杂质较少的废水中放射性离子具质较少的废水中放射性离子具有特殊的作用。有特殊的作用。四、放射性污染去污技术四、放射性污染去污技术 1.概述概述 放射性污染是指沉积在材料、放射性污染是指沉积在材料、结构物或设备表面的放射性物结构物或设备表面的放射性物质。大致分为机械沾污、物理质。大致分为机械沾污、物理吸附和化学吸附。吸附和化学吸附。 去污的定义去污的定义 放射性去污定义为用化学或放射性去污定义为用化学或物理方法除去沉积在核设施结物理方法除去沉积在核设施结构、材料或设备内外表面上的构、材料或设备内外表面上的放射性物质。放射性物质。 去污的目的去污的目的 去污总的目的是去除放射性污去污总的目的是去除放射性污染物，降低残留的放射性水平。染物，降低残留的放射性水平。 去污的目的一般分为：为运行去污的目的一般分为：为运行管理和检修的去污；为退役进行管理和检修的去污；为退役进行的去污；为废物治理进行的去污；的去污；为废物治理进行的去污；为长期监护进行的去污；为环境为长期监护进行的去污；为环境整治进行的去污；为其他目的进整治进行的去污；为其他目的进行的去污。行的去污。 去污技术有四种基本工艺