放射性废物管理内容和原则专家讲座

放射性废物处理与处置李全伟西南科技大学国防科技学院核废物与环境安全国防重点学科试验室放射性废物管理内容和原则专家讲座第1页目录一课程安排：48/36课时－8/6周第一章放射性废物管理内容和标准

第二章放射性废物分类第三章放射性废物产生和废物最小化第四章气载和液体低中放废物处理第五章废物减容处理——焚烧和压实第六章低中放废物固化技术第七章高放废液固化与分离放射性废物管理内容和原则专家讲座第2页目录二课程安排：48/36课时－8/6周第八章放射性污染去污第九章核设施退伍第十章低、中放和极低放废物处置第十一章高放废物处置第十二章核电站废物处理第十三章核技术利用废物和废旧放射源管理放射性废物管理内容和原则专家讲座第3页放射性废物处理与处置内容提要1、放射性废物管理内容和标准（p1~10）1.1放射性废物管理内容1.2放射性废物法制管理1.3放射性废物管理基本标准1.4放射性废物管理主要步骤1.5放射性废物管理辐射防护与安全放射性废物管理内容和原则专家讲座第4页放射性废物处理与处置放射性废物（radioactivewaste）定义：放射性废物是含有放射性核素或为放射性核素所污染，其放射性核素浓度或活度大于审管机构确定清洁解控水平，而且预期不再使用物质。放射性废物管理内容和原则专家讲座第5页放射性废物处理与处置人类环境中放射性起源分天然辐射源和人工辐射源。天然辐射主要来自宇宙辐射，地球和人体内放射性物质。而对公众造成自然条件下原本不存在辐射源称为人工辐射，主要有核试验、核能生产、放射性同位素生产和应用、核材料贮存及运输、放射性废物处理与处置等。放射性废物管理内容和原则专家讲座第6页α、β、γ射线放射性废物管理内容和原则专家讲座第7页三种射线穿透能力放射性废物管理内容和原则专家讲座第8页放射性废物处理与处置放射性元素衰变完全不受外界条件影响：如温度，压力（真空）、电磁场等物理改变，或参加各种生物、化学反应，其结果都不能改变放射性元素固有衰变规律。不能经过化学、物理或生物方法消除。只能经过本身衰变或核反应嬗变降低。放射性废物管理内容和原则专家讲座第9页放射性废物处理与处置放射性衰变指数规律：任何放射性元素原子都不会一下子全部衰变掉，假如现在一个放射性原子有N0个，经过t时间后，还未衰变放射性原子个数就剩下了N个。N和N0之间有以下关系：N＝N0e-λt

放射性废物管理内容和原则专家讲座第10页放射性衰变指数规律

放射性废物管理内容和原则专家讲座第11页放射性废物处理与处置本身衰变：15P32→16S32十－1e0+核反应嬗变：4Be9＋2He4→6C12+0n1+Q*放射性废物管理内容和原则专家讲座第12页放射性废物处理与处置分散稀释：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内容和原则专家讲座第13页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准1.1放射性废物管理内容全过程优化管理：产生、预处理、处理、整备、运输、贮存和处置。放射性废物管理以“安全”为目标，“处置”为关键。宗旨：废物最小化——拿出豁免废物，可再利用物料、能循环使用物料。放射性废物管理内容和原则专家讲座第14页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准1.2放射性废物法制管理国家法律：《环境保护法》1989年12月26日《放射性污染防治法》年6月28日

《水污染防治法》1984年5月11日《大气污染防治法》1987年9月5日《海洋环境保护法》1982年8月23日放射性废物管理内容和原则专家讲座第15页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准放射性废物管理组织机构行业主管：国家国防科工局最高安全监管：环境保护部国家核安全局环境监测：省市县环境保护部门主要产生和管理部门：中核集团企业直接责任者：企业法人放射性废物管理内容和原则专家讲座第16页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准国家法规、标准：《放射性废物安全监督管理要求》《放射环境管理方法》《放射环境管理实施细则》《建设城市放射性废物库暂行要求》《城市放射性废物管理方法》《中低水平放射性废物库处置环境政策》

《放射性废物管理要求》《放射性废物分类标准》放射性废物管理内容和原则专家讲座第17页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准1.3放射性废物管理基本标准国际原子能机构（1AEA）在放射性废物管理标准中提出了九条基本标准：（1）保护人类健康：工作人员和公众受到照射在国家要求允许限值之内。（2）保护环境：确保向环境释放最少，对环境影响到达可接收水平。（3）超越国界保护：保护他国人员健康和环境影响。及时交换信息和确保越境转移条件。放射性废物管理内容和原则专家讲座第18页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准（4）保护后代：后代健康。（5）给后代负担：不给后代造成不适当负担。应尽可能不依赖于长久对处置场监测和对放射性废物进行回取。（6）国家法律框架：放射性废物管理必须在适当国家法律框架内进行，明确划分责任和要求独立审管职能。放射性废物管理内容和原则专家讲座第19页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准（7）控制放射性废物产生：尽可能少。（8）放射性废物产生和管理间相依性：必须适当考虑放射性废物产生和管理各阶段间相互依赖关系。（9）设施安全：必须确保放射性废物管理设施使用寿期内安全。放射性废物管理内容和原则专家讲座第20页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准1.4放射性废物管理主要步骤（1）安全分析和环境影响评价（2）安全文化美国三哩岛事故和苏联切尔诺贝利事故安全文化是单位和个人对安全认识和态度总和，安全意识淡化是滋生安全隐患主要原因之一。（3）质量确保放射性废物管理内容和原则专家讲座第21页美国宾夕法尼亚州三哩岛核电站放射性废物管理内容和原则专家讲座第22页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准美国三哩岛事故概况1979年3月28日，三哩岛核电厂2号压水堆二回路设备故障，造成失水，无法导出余热，2/3堆芯熔化，50％气态裂变产物从燃料中释放出来进入安全壳，绝大部分碘和铯溶解于安全壳内水中，氪和氙则存留在安全壳内空气中。因为人员误操作，造成一部分气态裂变产物经通风系统和烟囱排入大气，进入环境133Xe约为(1-5)×1017Bq(占堆内总量2％-10％)，131I为6×1011Bq(占堆内总量0.00003％)。放射性废物管理内容和原则专家讲座第23页美国三哩岛事故示意图放射性废物管理内容和原则专家讲座第24页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准美国三哩岛事故后果因为安全壳良好屏障作用，事故后大气中131I放射性最大浓度为1.2Bq/m3，仅相当于安全标准0.5％。附近居民受到最大个人剂量不超出1mSv；有3名电厂职员略超出年要求限值50mSv辐射剂量，事故对公众未造成任何辐射伤害，对环境影响微不足道。放射性废物管理内容和原则专家讲座第25页切尔诺贝利核电站主控室放射性废物管理内容和原则专家讲座第26页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准切尔诺贝利核电站事故概况1986年4月26日，切尔诺贝利核电站4号石墨沸水堆停堆进行电机性能试验，切断安全保护系统，将堆内大部分控制棒快速拔出，剩下8根时，反应堆功率失控，被切断安全保护系统无法动作。瞬发超临界造成功率剧增，堆芯熔化，熔融燃料碎粒与冷却剂猛烈化学反应引发蒸汽爆炸和氢气爆炸，石墨燃烧，主回路系统和反应堆厂房被破坏，大量放射性物质逸入大气，爆炸碎片飞落到厂房上面引发多处起火。放射性严重泄漏，大范围污染环境和人员伤亡。放射性废物管理内容和原则专家讲座第27页切尔诺贝利核电站爆炸放射性废物管理内容和原则专家讲座第28页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准切尔诺贝利核电站事故范围事故后10天内陆续进入环境放射性总量达12×1018Bq，其中惰性气体(6-7)×1018Bq(相当于100％堆内总量)，131I为2×1018Bq(约占堆内总量60％)，137Cs为9×1016Bq(约占堆内总量50％)，134Cs为6×1016Bq(约占堆内总量20％)。因为大气扩散，整个北半球受到气载放射性不一样程度污染，在核电厂周围沉降最多现属于白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯3万平方公里。放射性废物管理内容和原则专家讲座第29页切尔诺贝利核电站事故示意图放射性废物管理内容和原则专家讲座第30页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准切尔诺贝利核电站事故后果现场消防人员和厂内职员有几十人受到可能致死剂量照射，31人在数周内急性死亡，包含非辐射原因致死3人。有237人得急性放射病，其中有14人在10年内死亡。400万人受到低剂量辐射。参加事故应急处理清理人员20万人，平均每人接收辐射剂量约100mSv(少数达500mSv)；从30km半径范围内撤离居民13.5万人，平均每人接收辐射剂量10-20mSv，远高于公众要求限值1mSv／a。放射性废物管理内容和原则专家讲座第31页切尔诺贝利核电站事故应急现场放射性废物管理内容和原则专家讲座第32页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准切尔诺贝利核电站事故原因操作层面：操作人员玩忽职守，违反工艺规程，违规操作。如切断安全保护系统；将堆内大部分控制棒快速拔出；关掉蒸气分离器安全联锁系统等。技术层面：有重大设计缺点。如反应性正气泡系数、控制棒引入正反应等。决议层面：石墨水冷堆是在军用生产堆基础上发展起来，安全性低，体积庞大，为节约造价，无安全壳，发生事故时无法挽救。放射性废物管理内容和原则专家讲座第33页切尔诺贝利核电站“石棺”放射性废物管理内容和原则专家讲座第34页切尔诺贝利核电站处置方案之一放射性废物管理内容和原则专家讲座第35页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准（4）研究和开发（5）文件化和数据库（6）人员培训和资格认定确保废物管理工作人员有必要知识和技能。（7）应急计划针对有重大潜在危害原因活动。（8）有组织控制放射性废物管理内容和原则专家讲座第36页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准1.5放射性废物管理辐射防护与安全增加照射人类活动，称为“实践”（practice）。降低业已存在照射人类活动，称为“干预”(intervention)。放射性废物是一个主要电离辐射源与环境污染源，放射性废物处理与处置和核设施退伍，包括职业照射、公众照射、潜在照射、应急照射和连续照射。放射性废物管理内容和原则专家讲座第37页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准放射性废物管理辐射防护与安全标准：（1）实践正当性进行伴有辐射照射任何实践之前，都必须作正当性判断：效益≥代价+风险个人或人群组与社会取得净利益可能在程度上是不一致。（2）防护与安全最优化。可合理到达尽可能低水平，即ALARA标准。放射性废物管理内容和原则专家讲座第38页放射性废物处理与处置

第一章放射性废物管理内容和标准（3）个人剂量限值。参加实践综合照射所致个人总有效剂量和相关器官或组织总当量剂量，不超出剂量限值（表1－1）。（4）干预正当性和干预方法最优化。把剂量限值视作安全与危险分界限；把到达限值视作保持低照射与迫使其改进最简单而有效方法；把限值大小作为防护