《处理与处置》(9)核设施退役

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平安国防重点学科实验室放射性废物处理与处置内容提要9、核设施的退役〔p185~219〕9.1退役方案和准备9.2源项调查和监控测量9.3切割解体和场址清污9.4退役废物管理9.5退役的平安问题9.6退役活动和经验放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役IAEA估计，全世界约有2800座核设施需要在未来的几十年中退役。大型核设施的退役，是周期长、涉及面广、投资高的大型工程，需要几年甚至上百年的时间，复杂性往往超过新建一座核设施。是核科技工程界当前研发的重点之一。放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役9.1退役方案和准备退役定义：核设施从服役进入有方案的永久退出服役〔解除审管控制，以保护工作人员、公众和环境的平安〕所需做的工作。最终目标：无限制或有限制开放和利用场址。退役策略立即撤除：40a，核燃料循环前后段工厂延缓撤除：50～100a，大型反响堆放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役就地埋葬：有条件的策略。严重事故的核设施如切尔诺贝利4号堆；大型核基地如美国汉福特10个生产堆和5个后处理厂。表9-2不同核设施的退役策略三大因素：政治、社会、地理因素技术因素经济因素放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役IAEA早先规定的退役“三步曲”：〔1〕一级退役：监护封存期。设备倒空、清洗、去污、管线封堵，适当进排风；对厂房内外监测并定期检查。〔2〕二级退役：局部撤除期。设备局部撤除，人员进出不需监测，不需进排风；对防污染屏障抽样监测，定期环境检查，厂址有限制开放。〔3〕三级退役：最终处置期。设施全部撤除，设备全部运走，不需监测检查，厂址无限制使用。放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役退役的认识误区退役核设施封存时间越长，辐射水平降得越低，退役本钱就越小。就地埋葬方法最简单可行，应优先考虑采用。退役是核设施关闭之后考虑的事，不必过早考虑。必须在彻底去污之后启动核设施退役。放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役退役方案：退役目标、退役程序、时间进度、预计废物量、工作人员受照剂量和费用估算。预先保存辅助设施和熟悉的人员。退役工程立项：可行性研究报告、平安分析报告、环境影响评价报告和质量保证大纲。组织领导机构和职责：审管部门营运者设计和监理放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役人员培训：技术专家、懂技术的管理人员、熟悉有关操作的工人。课程培训模拟操作培训：计算机虚拟或实际模型的过程模拟。德国KNK堆、英国WARG堆、比利时BRS堆退役时，做了全尺寸模拟试验，培训了操作人员和试验了远距离操作机具。示范工程与数据库通过示范退役工程，建立数据库，开发计算机软件。放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役9.2源项调查和监控测量掌握核设施内的放射性总量、分布情况和衰减特性。源项调查的目的放射性水平易裂变物质和放射源放射性污染分布放射性核素种类、组成和数量其它危险物质放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役源项调查的方法文档调查计算现场调查监测设备和方法活度测量、能谱测量和剂量测量气体电离探测器、闪烁探测器、半导体探测器和固体探测器。放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役堆化厂的源项调查后处理厂：溶液样品分析、仪表探测。核反响堆：①结构材料中的中子活化产物；②控制棒等活动部件；③冷却回路积存的腐蚀产物活化；①②计算，③取样分析。放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役清洁解控和再循环/再利用的监控测量污染核素是假设干种核素的混合物，可按以下公式来判断是否容许被解控：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；放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役9.3切割解体和场址清污切割解体切割技术和工具：表9-3各种切割技术切割工具选择原那么：平安、经济、可靠混凝土切割：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。金属切割：等离子体弧、电弧锯、线性定向爆破等切割操作实践经验放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役拆卸设计好气流、物流和人流的合理走向，防止气溶胶的扩散污染。整体拆运去污→切割解体→废物处理→包装→运输→处置简化为：去污→运输→处置放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役反响堆石墨的拆卸、切割和包装数量大活度大含有长寿命核素14C和36Cl石墨受辐照，积累高潜能目前尚未找到满意的方法放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役贮槽清污贮槽底部淤泥的去除排空贮槽的处置美国浇注水泥浆的就地处置试验场址清污场址清污净化到什么水平，取决于退役总目标土壤的清污地下水的清污放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役就地玻璃固化根本原理：把石墨电极插入地下，通过电流产生高温〔1600～2000℃〕，熔化周围土壤，电极附近区域形成熔池〔图9-4〕，最后形成整体结构的玻璃体，把放射性核素和重金属元素包容其中。美国已用于整治被农药和重金属污染的场地。放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役9.4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－撤除和固化。退役废物管理的主要环节：废物最小化：有很多措施〔p206〕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放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役退役废物的特点：〔1〕绝大局部的是低放固体废物；〔2〕数量和体积庞大，组分复杂；〔3〕污染较牢固，不易去除，活化产物不可能别离与去除。确定废物处置的方法和运输路线，防止废物“搬家”。放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役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，如石墨燃烧后仅占原体积的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。放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役9.5退役的平安问题辐射平安辐射防护三原那么退役是使关闭的核设施到达无限制开放或使用，不给公众和环境带来危害，是必须安排的活动，所以该实践是正当的。——强放场合的去污和撤除——操作α放射性的人员——退役对氚的内照射防护放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役核平安工业平安环境平安：减少排放，平安处置，杜绝事故。应急预案平安保障放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役9.6退役活动和经验研究堆退役：650座，200多座将退役；核电站退役后处理厂的退役后处理厂的退役有许多特殊性；表9-14几个后处理厂退役情况乏燃料水池的退役放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役前处理工厂的退役铀扩散厂的退役燃料元件厂退役钚部件工厂退役加速器退役：初级粒子在加速器内碰撞、束流传输与靶件相互作用，产生次级中子或光子，使混凝土和金属部件活化，活化混凝土深度可达十几到几十厘米。热室退役放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役核基地退役青海省海晏县金银滩，第一个核武器研制基地，用5年时间成功完成了退役，1993年通过了国家验收，实现无限制开放使用。核试验基地退役海晏县金银滩的核武器基地221厂放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役退役技术的开展趋势专用去污技术：各种材质外表〔金属、油漆、塑料、混凝土等〕去污技术；大面积〔墙面、地面、设备外表等〕去污技术；大容积〔贮槽、箱室、池、井、地沟等〕去污技术；针对不同污染类型〔α、β、γ〕的高效去污剂和去污方法研究；金属熔炼去污与减容技术；污染固定技术。放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役专用撤除技术：高效切割技术〔对金属、塑料、混凝土构筑物局部〕；控制爆破技术〔构筑物整体或局部〕；高效压缩〔减容〕技术等；高效封闭材料和封闭技术。废物处理与整备技术：金属废物的处理技术；建筑废物的处理技术；局部区域的气体净化技术；废物容器及包装物的研究等。环境恢复与监测技术：环境整治技术；环境恢复技术；环境监测技术。放射性废物处理与处置

第九章核设施的退役核设施退役小结核设施退役是指核设施效劳期满或按规定终止生产后，有方案地采取必要措施使其永久退出现役的过程。退役策略有立即撤除、延缓撤除、就地埋葬。主要步骤