发电厂动力与环保 第6章 核电站环境保护

核电站环境污染概述核电站放射性气体治理核电站放射性液体治理核电站放射性固体治理第六章核电站环境保护第一节核电站环境污染概述核电站放射性物质的来源电离辐射量的法定单位放射性核素的循环与人体健康一、核电站放射性物质的来源核电站反应堆燃料在燃烧期间有大量裂变产物积累，这就相当于一个巨大的放射源，从而对环境构成隐患。因此，必须先对放射物质的来源有所了解。在核电站运行中，应着重考虑氚、氪-85、氙-133、锶-90、碘-131、钴-60、铯-137等具有较大影响的放射性核素。在裂变过程中，发生裂变的原子内许多轨道电子都被射出，结果使得裂变碎片具有很强的电荷。二、电离辐射量的法定单位照射量：库仑/千克（C/kg）吸收剂量：戈[瑞]（Gy）剂量当量：希（Sv）

剂量当量H定义为：在组织内被研究的一点处的D、Q和N之乘积H=DQN式中，D为吸收剂量；Q为品质因数，与射线在物质中的线能量转移（LET）的值有关；N为由国际辐射防护委员会规定的所有其他修正因数之和，对于外照射，N=1。三、放射性核素的循环与人体健康放射性核素的循环核辐射对人体的危害：躯体效益与遗传效益、随机效益与非随机效应放射性核素与人体健康各种放射性核素在环境中经过食物链转移进入人体，其进入人体的速度和对人体的作用受到许多因素的影响，包括放射性核素的理化性质，气象、土壤等环境因素，动植物体内的代谢情况及人们的饮食习惯等第二节核电站放射性气体治理核电站在正常运行时对人的辐射影响，主要是通过气态与液态的形式把放射性核素排放到环境中。气态中的放射性核素主要有碘-131、铯-134、铯-137、钴-58、钴-60、锶-90、铈-144、氮与氦的放射性同位素一、放射性气体的来源压水堆废气来源：主回路及其辅助系统沸水堆废气来源：主回路冷凝器的空气喷射泵带出来的不凝气体二、废气处理稀有气体放射性核素的消除：稀有气体从反应堆的一次冷却剂边界逃逸时，既可以通过冷却剂或慢化剂系统、主冷凝器排气、二次冷却排放物等排出，也可以通过不凝气体连续排出。碘的消除：碘极易挥发，消除碘多采用活性炭吸附的方法。氚的消除：氚与氢这两种同位素气体性能极其相似，因而单独消除氚是很困难的。但由于氚气的放射性毒性较小，故在核电站正常运行时，一般不对其进行专门处理。放射性气溶胶的去除：核电站排放的废气流中，常有一种放射性微尘（气溶胶），目前对放射性气溶胶多采用过滤的去除方法。第三节核电站放射性液体的治理放射性废液的来源废液的处理一、放射性废液的来源压水堆冷却剂中惰性气体、碘、裂变产物的浓度远高于沸水堆，有数量级的差别，活化产物也略高，但属于同一数量级。通常压水堆与沸水堆冷却水的水质管理标准也有所不同二、废液处理放射性核素与普通含有毒性的物质不同，区别在于放射性核素不能用化学、物理或生物化学等方法来清除。在没有外在因素的作用下，不管其形态如何变化，仅能通过其本身固有的衰变逐渐减弱放射性活度。因此，目前主要是把废液中的放射性核素富集后再安全处理。对于电站废液的处理，常用的方法有衰变储存、化学处理、蒸发浓缩、离子交换净化等。第四节核电站发射性固体治理放射性固体来源固化方法最终处置一、放射性固体来源核电站运行时，会产生放射性的气体、液体和固体废物。废液和废气处理后可以排放或循环使用，但其间会产生一定量的浓集物，例如蒸发残渣、过滤滤芯、过滤泥浆、废树脂等，这些固体废物需要进行进一步处理，才能做最终处置二、固化方法水泥固化沥青固化塑料固化玻璃固化人造岩石固化三、最终处置核废弃物的最终处置方法大体上可分为两大类：第一类是经过工艺再处理即在工厂经过水泥、沥青、玻璃或塑料固化后，再埋入地下储存库或装入容器后抛入海洋做最终处置；第二类是将液体废料直接注入地下深地层中作最终处置，第二类方法又分为两种，一种是深地层注入法，即将液体废物注入孤立的深含水层，使之长期被禁個在地下；另一种是深地层注浆固化法。选址:处置是指废物不再被回收，所以对处置场地有特殊要求，核废物处置的首要工作是处置场地的选择，好的场址是提高核废物处置安全系数极其重要的一个因素，选择场地必须有一套相应的规范准则。固化后的最终处置方法：浅层埋藏、深地层埋藏和海洋处理四、深地层固化处理原理：借用油气开采技术（水力压裂岩石法）和钻孔中的应力测量技术，在地下500～1000m深度内，用高压水使围岩产生裂隙，将高放射性废物蒸发浓缩，与黏土、水泥和其他添加物混合成灰浆，用高压泵注入到钻孔中，使其沿裂隙面扩散。注入的浆液在