第五章放射性污染及其控制XXXX-10-12

目錄第一節(jié)概述第二節(jié)輻射劑量學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)放射性廢物與防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)第四節(jié)放射性廢物處理技術(shù)第五節(jié)放射性污染去污技術(shù)一、環(huán)境中的放射源●二、輻射的生物效應(yīng)及其危害●第一節(jié)概述放射源

天然輻射源（天然本底輻射）人工輻射源宇宙輻射地球內(nèi)放射性物質(zhì)人體內(nèi)放射性物質(zhì)核試驗(yàn)放射性污染核能、放射性同位素生產(chǎn)核材料貯存、運(yùn)輸放射性固體廢物處理與處置核設(shè)施退役一、環(huán)境中的放射源●世界范圍內(nèi)，天然本底輻射每年對(duì)個(gè)人的平均輻射劑量約為2.4毫希（mSv）因地區(qū)天然本底輻射水平不同。二、輻射的生物效應(yīng)及其危害●（一）輻射的生物效應(yīng)（二）輻射對(duì)人體的危害（一）輻射的生物效應(yīng)圖5-1輻射生物反應(yīng)的演變過(guò)程輻射與人體相互作用會(huì)導(dǎo)致某些特有生物效應(yīng)其性質(zhì)和程度主要取決于人體組織吸收的輻射能量，演變過(guò)程如圖5-1所示。（一）輻射的生物效應(yīng)

1.輻射對(duì)細(xì)胞的作用

2.輻射的生物效應(yīng)

1.輻射對(duì)細(xì)胞的作用

影響因素

物理因素生物因素輻射類型、輻射能量、吸收劑量、劑量率、照射方式、受照姿勢(shì)及其在輻射場(chǎng)內(nèi)的取向等。

表5-1生物死亡50％的吸收劑量值種系的演化程度、機(jī)體結(jié)構(gòu)、個(gè)體不同發(fā)育階段、不同細(xì)胞、組織或器官對(duì)輻射敏感性各異生物效應(yīng)

軀體效應(yīng)遺傳效應(yīng)

2.輻射的生物效應(yīng)

輻照對(duì)受照者本身的有害效應(yīng)；是由于人體普通細(xì)胞受損引起的；只影響到受照者個(gè)人本身。輻射引起人體細(xì)胞內(nèi)的基因突變；是生殖細(xì)胞受損傷引起的有害效應(yīng)；影響到受照者后代的身體缺陷。（二）輻射對(duì)人體的危害1.急性放射病

由大劑量急性照射引起，多為意外核事故、核戰(zhàn)爭(zhēng)造成。全身性輻射損傷局部性輻射損傷按射線的作用范圍，短期大劑量外照射引起的輻射損傷可分成2.遠(yuǎn)期影響

主要是慢性放射病和長(zhǎng)期小劑量照射對(duì)人體健康的影響，多屬于隨機(jī)效應(yīng)。

慢性放射病是由于多次照射、長(zhǎng)期累積的結(jié)果。危害取決于受輻射時(shí)間和輻射量表5-2來(lái)自天然和人工輻射源輻射的集體劑量

第二節(jié)輻射劑量學(xué)基礎(chǔ)一、輻射劑量學(xué)的基本量和單位

●二、輻射防護(hù)有關(guān)的量和概念

●（一）放射性活度一、輻射劑量學(xué)的基本量和單位

●（二）照射量（三）吸收劑量（四）劑量當(dāng)量（五）有效劑量當(dāng)量（六）集體劑量當(dāng)量和集體有效劑量

（七）待積劑量當(dāng)量（一）放射性活度定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)放射性原子核所發(fā)生的核轉(zhuǎn)變數(shù)，符號(hào)A。單位：SI單位：Bq(貝可)，1Bq表示每秒鐘發(fā)生一次核衰變；曾用單位：Ci(居里)；（二）照射量1.照射量X定義：表示γ或X射線在空氣中產(chǎn)生電離能力大小的輻射量。定義式：（5-1）單位：SI單位：C/kg

；曾用單位：R(倫琴)；1R＝2.58×l010C/kg

。射線在質(zhì)量為dm的空氣中釋放出來(lái)的全部電子(正電子和負(fù)電子)被空氣完全阻止時(shí)，在空氣中產(chǎn)生的一種符號(hào)離子的總電荷的絕對(duì)值，C

受照空氣的質(zhì)量，kg定義式：（5-2）單位：?jiǎn)挝唬篊/（kg·s）

時(shí)間間隔dt照射量的增量,C/kg。

時(shí)間間隔，s。2.照射量率照射量只用于量度γ或X射線在空氣介質(zhì)中產(chǎn)生的照射效能。（三）吸收劑量1.吸收劑量D定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量受照物質(zhì)中所吸收的平均輻射能量。定義式：（5-3）單位：SI單位:Gy（戈瑞）；曾用單位:rad(拉德)

；1rad=0.01Gy

。電離輻射授予質(zhì)量為dm的物質(zhì)的平均能量，J；

受照空氣的質(zhì)量，kg定義式：（5-4）單位：Gy/s時(shí)間間隔dt吸收劑量的增量,Gy。

時(shí)間間隔，s。2.吸收劑量率吸收劑量在劑量學(xué)的實(shí)際應(yīng)用中是一個(gè)非常重要的物理量；適用于任何類型的輻射和受照物質(zhì)，且受照物質(zhì)中每一點(diǎn)都有特定的吸收劑量數(shù)值；給出吸收劑量數(shù)值時(shí)須指明輻射類型、介質(zhì)種類和所在位置。（四）劑量當(dāng)量定義：組織內(nèi)某一點(diǎn)的劑量當(dāng)量

H=DQN

（5-5）單位：Sv（希沃特）；曾用單位：rem(雷姆)；1rem=0.01Sv。生物效應(yīng)受輻射類型與能量、劑量與劑量率大小、照射條件及個(gè)體差異等因素的影響，故相同的吸收劑量未必產(chǎn)生同等程度的生物效應(yīng)。為了用同一尺度表示不同類型和能量的輻射照射對(duì)人體造成的生物效應(yīng)的嚴(yán)重程度或發(fā)生概率的大小，輻射防護(hù)上采用劑量當(dāng)量這一輻射量。

在該點(diǎn)所接受的吸收劑量，Gy品質(zhì)因數(shù)，用以計(jì)量劑量的微觀分布對(duì)危害的影響國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)規(guī)定的其他修正系數(shù)，目前規(guī)定N＝1（五）有效劑量當(dāng)量受照器官和組織的總危險(xiǎn)度按有效劑量當(dāng)量計(jì)算

HE=∑WTHT

（5-6）式中：HE——有效劑量當(dāng)量，Sv；

HT——器官或組織T所接受的劑量當(dāng)量，Sv；

WT——該器官的相對(duì)危險(xiǎn)度系數(shù)。（六）集體劑量當(dāng)量和集體有效劑量一次大的放射性實(shí)踐或放射性事故，會(huì)涉及許多人，因此采用集體劑量當(dāng)量定量表示一次放射性實(shí)踐對(duì)社會(huì)總的危害。1.集體劑量當(dāng)量定義：各組內(nèi)人均所接受的劑量當(dāng)量與該組人數(shù)相乘，然后相加所得的總劑量當(dāng)量數(shù)。

(5-7)

集體劑量當(dāng)量，人·Sv

第i人群組中每個(gè)人的器官或組織T平均所受到的劑量當(dāng)量，Sv第i人群組的人數(shù)（六）集體劑量當(dāng)量和集體有效劑量2.集體有效劑量定義：量度某一人群所受的輻射照射，則按集體有效劑量計(jì)算，即

(5-8)

集體有效劑量，人·Sv

第i人群組接受的平均有效劑量，人·Sv第i人群組的人數(shù)（六）集體劑量當(dāng)量和集體有效劑量（七）待積劑量當(dāng)量定義：?jiǎn)未螖z入某種放射性核素后，在50年期間該組織或器官所接受的總劑量當(dāng)量，即

(5-9)

待積劑量當(dāng)量，Sv

源器官S攝入放射性核素后50年內(nèi)發(fā)生的總衰變數(shù)源器官中的放射性粒子傳輸給單位質(zhì)量靶器官的有效能量(T→S)表示由源器官S傳輸給靶器官T二、輻射防護(hù)有關(guān)的量和概念

●（一）與輻射防護(hù)有關(guān)的概念（二）劑量與效應(yīng)的關(guān)系

（三）劑量限制體系

1．危險(xiǎn)度和危害危害G:有害效應(yīng)的發(fā)生頻數(shù)與效應(yīng)的嚴(yán)重程度的乘積，即

G=∑hirigi

(5-10)

危害第i組人群接受的平均劑量當(dāng)量，Sv該組發(fā)生有害效應(yīng)的頻數(shù)；嚴(yán)重程度，對(duì)可治愈的癌癥，gi＝0；對(duì)致死癌癥，gi＝12．關(guān)鍵人群組（簡(jiǎn)稱關(guān)鍵組）定義：在某一給定實(shí)踐所涉及的各受照人群組中，預(yù)期將受到最大輻射照射的人群組。關(guān)鍵人群組所受到的輻射照射是量度公眾成員由于該實(shí)踐所受劑量的上限。3．關(guān)鍵照射途徑定義：某種輻射實(shí)踐對(duì)人產(chǎn)生照射劑量的各種途徑(食入、吸入、外照射等)中最具重要的意義的某一種照射途徑。4．關(guān)鍵核素某種輻射實(shí)踐釋放的幾種核素中對(duì)受照人體或人體若干器官或組織有最重要影響的核素。（一）與輻射防護(hù)有關(guān)的概念劑量與效應(yīng)的關(guān)系按對(duì)人體的危害分為

隨機(jī)效應(yīng)

確定性效應(yīng)

（二）劑量與效應(yīng)的關(guān)系

“線性”、“無(wú)閾”

“有閾值”效應(yīng)

發(fā)生幾率與劑量大小有關(guān)的效應(yīng)。輻射防護(hù)中把隨機(jī)性效應(yīng)與劑量的關(guān)系簡(jiǎn)化地假設(shè)為線性無(wú)閾。線性是指隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生幾率與所受劑量之間成線性關(guān)系。無(wú)閾意味著任何微小的劑量都可能誘發(fā)隨機(jī)性效應(yīng)。受照劑量大于閾值，就會(huì)發(fā)生確定性效應(yīng)；其嚴(yán)重程度與所受的劑量大小有關(guān)，劑量越大后果越嚴(yán)重；具體閾值大小與個(gè)體情況有關(guān)；確定性效應(yīng)的劑量閾值相當(dāng)大，正常情況下一般不可能達(dá)到，只有在大放射性事故下才可能發(fā)生。只要將劑量限制在其閾值以下，效應(yīng)就不會(huì)發(fā)生。隨機(jī)性效應(yīng)通過(guò)減少劑量的方法雖能降低其發(fā)生率，但不能完全避免。確定性效應(yīng)1．輻射防護(hù)原則（三）劑量限制體系

基本原則（1）輻射實(shí)踐正當(dāng)性

（2）輻射防護(hù)最優(yōu)化

（3）限制個(gè)人劑量當(dāng)量

為了達(dá)到輻射防護(hù)目的，國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)（ICRP）提出三項(xiàng)基本原則在施行伴有輻射的任何實(shí)踐前，須經(jīng)過(guò)正當(dāng)性判斷，確認(rèn)這種實(shí)踐具有正當(dāng)理由，獲得的利益大于代價(jià)(包括健康損害和非健康損害的代價(jià))。避免一切不必要的照射，在考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素的條件下，所有輻照都應(yīng)保持在可合理達(dá)到的盡量低的水平。用劑量限值對(duì)個(gè)人所受的照射加以限制。2．基本限值（1）職業(yè)照射：適用于輻射工作人員ICRP：5年平均年有效劑量限值20mSv，任一年有效劑量不得超過(guò)50mSv。GB8703-88《輻射防護(hù)規(guī)定》：年有效劑量當(dāng)量限值50mSv；還規(guī)定了其他單個(gè)器官或組織的年劑量當(dāng)量限值。（2）公眾照射：適用于公眾成員ICRP：有效劑量年限值為1mSv，5年平均不超過(guò)1mSv。GB8703-88《輻射防護(hù)規(guī)定》：年有效劑量當(dāng)量不超過(guò)1mSv。3．導(dǎo)出限值根據(jù)基本限值，通過(guò)一定模式導(dǎo)出的供輻射監(jiān)測(cè)結(jié)果比較用的限值。4．管理限值為了管理目的，主管部門或企業(yè)負(fù)責(zé)人可以根據(jù)最優(yōu)化原則，對(duì)輻射防護(hù)有關(guān)的任何量制定管理限值，但它們必須嚴(yán)于基本限值或?qū)С鱿拗?。一、放射性廢物及處理途徑

●二、放射性廢物的來(lái)源和分類

三、環(huán)境放射性防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)四、輻射防護(hù)一般措施●●●第三節(jié)放射性廢物與防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)一、放射性廢物及處理途徑

●放射性廢物：含放射性核素或被之污染，其濃度或比活度大于規(guī)定的清潔解控水平，預(yù)期不會(huì)再被利用的廢棄物。處理基本途徑濃縮及固化處理與環(huán)境隔絕長(zhǎng)期安全存放凈化后有控制排放去污后再循環(huán)利用

二、放射性廢物的來(lái)源和分類

●（一）放射性廢物的來(lái)源和特點(diǎn)（二）放射性廢物的分類

（三）放射性廢物的處理原則（一）放射性廢物來(lái)源和特點(diǎn)來(lái)源核設(shè)施產(chǎn)生的放射性廢物伴生礦產(chǎn)生的放射性廢物核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的放射性廢物核設(shè)施產(chǎn)生的放射性廢物（圖5-2）圖5-2核設(shè)施產(chǎn)生的放射性廢物伴生礦產(chǎn)生的放射性廢物（圖5-3）圖5-3伴生礦產(chǎn)生的放射性廢物核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生放射性廢物（圖5-4）圖5-4核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生放射性廢物

（一）放射性廢物的來(lái)源和特點(diǎn)特點(diǎn)（1）長(zhǎng)期危害性

（2）處理難度大

（3）處理技術(shù)復(fù)雜

（二）放射性廢物的分類

1．國(guó)家分類標(biāo)準(zhǔn)

——《放射性廢物分類標(biāo)準(zhǔn)》

(GB9133-1995)（表5-4）

按比活度和半衰期將放射性廢物分為高放長(zhǎng)壽命中放長(zhǎng)壽命低放長(zhǎng)壽命中放短壽命低放短壽命從處理和處置的角度

壽命長(zhǎng)短按半衰期30年為限

（二）放射性廢物的分類

2．其他分類方法按半衰期分為長(zhǎng)半衰期(>100天)中半衰期(10～100天)短半衰期(<10天)按射線種類：甲、乙、丙種放射性廢物。按廢液的pH：酸性放射性廢水、堿性放射性廢水（較少用）

放射性核素經(jīng)10倍半衰期,放射性強(qiáng)度降至1/1000，按此法分類，對(duì)短半衰期廢水，便于采用貯存法簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)地處置。

表5-5IAEA放射性廢物管理基本原則

（三）放射性廢物的處理原則我國(guó)放射性廢物管理40字方針

（三）放射性廢物的處理原則減少產(chǎn)生、分類收集、凈化濃縮、減容固化、嚴(yán)格包裝、安全運(yùn)輸、就地暫存、集中處置、控制排放、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。依據(jù)IAEA的基本原則制定

三、環(huán)境放射性防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)●我國(guó)現(xiàn)已發(fā)布實(shí)施的輻射環(huán)境管理的專項(xiàng)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等計(jì)50多項(xiàng)。對(duì)于核設(shè)施（軍、民）、核技術(shù)應(yīng)用和伴生礦物資源開發(fā)，除遵守環(huán)境保護(hù)法規(guī)的基本原則外，著重強(qiáng)調(diào)輻射環(huán)境管理的特殊要求。我國(guó)強(qiáng)制性執(zhí)行的關(guān)于輻射防護(hù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定可參見(jiàn)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。四、輻射防護(hù)一般措施●表5-7輻射防護(hù)一般措施二、放射性廢液處理技術(shù)

三、放射性廢氣處理技術(shù)●●第四節(jié)放射性廢物處理技術(shù)一、放射性固體廢物處理技術(shù)

●一、放射性固體廢物處理技術(shù)

●放射性固體廢物濕固體干固體蒸發(fā)殘?jiān)?、沉淀泥漿、廢樹脂等焚燒爐灰、污染用品、工具、設(shè)備、廢過(guò)濾器芯、活性炭等（一）固化技術(shù)（二）減容技術(shù)一、放射性固體廢物處理技術(shù)

●（一）固化技術(shù)固化對(duì)象：彌散性物質(zhì)

放射性廢液處理產(chǎn)生的泥漿、蒸發(fā)殘?jiān)蛷U樹脂等濕固體；焚燒爐灰等干固體固化：在放射性廢物中添加固化劑，使其轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰紫颦h(huán)境擴(kuò)散的固體的過(guò)程。

1.固化的一般要求使廢物轉(zhuǎn)變成適宜最終處置的穩(wěn)定固化體；固化材料及工藝的選擇應(yīng)保證固化體的質(zhì)量；應(yīng)能滿足長(zhǎng)期安全處置的要求和進(jìn)行工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的需要；對(duì)廢物的包容量大，工藝過(guò)程及設(shè)備簡(jiǎn)單、可靠、安全、經(jīng)濟(jì)。理想的廢物固化體主要特性指標(biāo)（1）低浸出率浸出率：確定固化產(chǎn)品中放射性核素在水或其他溶液中析出情況的指標(biāo)。低浸出率：使放射性污染的擴(kuò)散減至最小，固化體可長(zhǎng)時(shí)間存放在地下處置庫(kù)或水中。

（2）高熱導(dǎo)率使固化體因內(nèi)部溫度過(guò)高而損壞的可能性減至最??；容許固化高濃度的放射性廢物，又不致產(chǎn)生過(guò)高的內(nèi)部溫度。（3）高耐輻射性保證固化體不致由于放射性廢物產(chǎn)生的輻射而損壞。（4）高生化穩(wěn)定性和耐腐蝕性保證固化體不致由于周圍環(huán)境介質(zhì)的腐蝕或本身所含有的化學(xué)物質(zhì)的腐蝕而損壞。（5）高機(jī)械強(qiáng)度保證固化體在裝卸、運(yùn)輸、處置期間的結(jié)構(gòu)完整性，而不致出現(xiàn)破裂或粉碎。（6）高減容比最終固化物體積應(yīng)小于摻入的廢物體積減容比的大小取決于能嵌入固體中的廢物和可以接受的水平是鑒別固化方法和衡量最終處置成本的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

1.固化的一般要求2.常用固化方法（表5-8）

表5-8常用固化方法

2.常用固化方法（1）水泥固化（2）瀝青固化（3）塑料固化（4）玻璃固化（1）水泥固化原理基于水泥的水合和水硬膠凝作用。

泥漿、廢樹脂等均可拌入水泥攪拌均勻，待凝固后即成為固化體。適用中、低放廢水濃縮物的固化。

輕水堆核電站的濃縮廢液、廢離子交換樹脂和濾渣等核燃料處理廠或其他核設(shè)施產(chǎn)生的各種放射性廢物配方實(shí)驗(yàn)確定。影響水泥固化配方的主要因素:廢物種類、pH、水泥類型、添加劑、廢物比、水灰比(水與水泥重量比)、鹽灰比(廢物干鹽分與水泥重量比)、固化體要求。

（1）水泥固化工藝、設(shè)備簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用少；可連續(xù)操作；可直接在貯存容器中固化。增容大（所得到的固化物體積約為摻入廢物體積的1.67倍）；放射性核素的浸出率較高。

優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)桶內(nèi)混合

在線混合

其他方法

水泥固化基本方法

桶內(nèi)混合

圖5-5桶內(nèi)混合的廢物水泥固化系統(tǒng)在線混合

圖5-6在線混合的廢物水泥固化系統(tǒng)其他方法

水力壓裂地下水泥固化法利用石油開采技術(shù)，把中放廢液、水泥和添加劑混合灰漿，以高壓（注射壓力約15～30MPa）注入200～400m深的不滲透的頁(yè)巖層裂縫中，凝結(jié)固化。大體積澆注水泥固化法低、中放廢物處置場(chǎng)就地進(jìn)行水泥固化的方法，適用于處置場(chǎng)附近廢物量大的核設(shè)施。移動(dòng)式水泥固化法適于核設(shè)施分散，廢物點(diǎn)多、量小的地區(qū)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。國(guó)外普遍使用，我國(guó)依靠進(jìn)口。水泥固化技術(shù)指標(biāo)

浸出率水泥固化產(chǎn)品浸出率較高，按其幾何表面計(jì)算可高達(dá)10-2g／cm2·d。廢物包容量鹽灰比大，包容廢物量大，但產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度降低。鹽灰比一般為0.15～0.3，最高可達(dá)0.5。機(jī)械強(qiáng)度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定≯7MPa。機(jī)械強(qiáng)度低的產(chǎn)品易崩裂，表面積增大，導(dǎo)致環(huán)境污染。水灰比水灰比大，凝固時(shí)間加長(zhǎng)，機(jī)械強(qiáng)度低，可能殘留水分未被完全凝固。

（2）瀝青固化原理放射性廢液與瀝青皂化反應(yīng)。

適用低、中放射性蒸發(fā)殘液、化學(xué)沉淀物、焚燒爐灰分等

瀝青固化物滲透性和水溶解度很低；與絕大多數(shù)環(huán)境條件兼容；核素浸出率低，減容大，經(jīng)濟(jì)。瀝青中不能添加強(qiáng)氧化劑；固化溫度不能過(guò)高（180～230℃），否則固化體可能燃燒。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)（2）瀝青固化高溫熔化蒸發(fā)法

機(jī)械乳化法

化學(xué)乳化法

瀝青固化基本方法

高溫熔化蒸發(fā)法

圖5-7刮板薄膜蒸發(fā)器瀝青固化流程示意圖機(jī)械乳化法

圖5-8雙螺桿擠壓機(jī)的暫時(shí)乳化法瀝青固化流程

化學(xué)乳化法

常溫下放射性廢物與乳化瀝青混合加熱，使水分和易揮發(fā)有機(jī)組分蒸發(fā)，脫水干燥后的混合物排入廢物容器，冷卻硬化成瀝青固化體。優(yōu)點(diǎn)：乳化瀝青在常溫下能順利流動(dòng)，低溫蒸發(fā)使瀝青降解達(dá)到最低限度，相當(dāng)?shù)偷臄嚢杷俣燃纯蛇_(dá)到充分混合。缺點(diǎn)：不適于處理含硝酸鹽和亞硝酸鹽的廢物。瀝青固化技術(shù)指標(biāo)

浸出率直餾瀝青固化產(chǎn)品浸出率低；混合均勻、孔隙度小的產(chǎn)品浸出率較低；堿性固化的浸出率較低。輻照穩(wěn)定性輻照影響隨瀝青類型、所摻入廢物的性質(zhì)和數(shù)量、以及累積吸收劑量和劑量率而變化。減容比瀝青固化廢物體積一般減小。提高產(chǎn)品含鹽量，減容比增大，但易使瀝青硬化，黏度增加。（3）塑料固化放射性廢物濃縮物（如樹脂、泥漿、蒸殘液、焚燒灰等）摻入有機(jī)聚合物而固化的方法。

用于廢物處理的聚合物有脲甲醛、聚乙烯、苯乙烯-二乙烯苯共聚物(用于蒸殘液)，環(huán)氧樹脂(用于廢離子交換樹脂)，聚酯，聚氯乙烯，聚氨基甲酸乙酯等。

水與放射性組分可一同摻入聚合物；對(duì)可溶性鹽有很高的摻和效率；固化體浸出率低；固化體體積小，密度小，不可燃。某些有機(jī)聚合物能被生物降解；固化物老化破碎可能造成二次污染；固化材料價(jià)格貴。

優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)（3）塑料固化（4）玻璃固化以玻璃原料為固化劑與高放廢物混合，高溫(900～1200℃)蒸發(fā)、煅燒、熔融、燒結(jié)，裝桶后經(jīng)退火處理成玻璃固化體。

原理類似的高放固化工藝陶瓷固化:添加黏土頁(yè)巖人工合成巖固化:添加鋯、鈦、鋇、鋁氧化物。放射性浸出率很低。高放廢液玻璃固化溫度高；放射性核素?fù)]發(fā)量大設(shè)備腐蝕極為嚴(yán)重技術(shù)難度大，處理成本高。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)（4）玻璃固化間歇式進(jìn)料法

連續(xù)式進(jìn)料法

玻璃固化基本方法

間歇式進(jìn)料法

高放廢液和玻璃原料一起加入罐內(nèi)，蒸發(fā)、煅燒、熔融成玻璃，澆注入貯存容器中，固化罐繼續(xù)循環(huán)使用；熔融玻璃在固化罐內(nèi)凝固后運(yùn)去貯存庫(kù)貯存，是棄罐方式。罐式玻璃固化法連續(xù)式進(jìn)料法

高放廢液與硼酸鹽微珠混合后連續(xù)加入陶瓷（或金屬）電熔爐，高溫蒸發(fā)脫水、煅燒、在1100～1150℃熔制溫度下保溫?cái)?shù)小時(shí)，經(jīng)退火處理得高放廢物玻璃固化體。另一種是將蒸發(fā)、煅燒過(guò)程與熔融過(guò)程分別在煅燒爐和熔融爐內(nèi)完成。連續(xù)式進(jìn)料法

圖5-9硼酸鹽玻璃固化流程

（二）減容技術(shù)目的：減少體積，降低廢物包裝、貯存、運(yùn)輸和處置的費(fèi)用。

1.壓縮

2.焚燒原理依靠機(jī)械力作用，使廢物密實(shí)化，減少體積。

1.壓縮

優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)單，設(shè)備投資和運(yùn)行成本低；在核電廠應(yīng)用相當(dāng)普遍。缺點(diǎn)減容倍數(shù)比較低(2～10)。常規(guī)壓縮超級(jí)壓縮

壓縮基本方法

常規(guī)壓縮

將裝滿可壓縮固體廢物的標(biāo)準(zhǔn)金屬圓桶（一般為220L）放置在擠壓機(jī)平臺(tái)上，由液壓將擠壓機(jī)圓盤壓進(jìn)金屬桶，重復(fù)多次直到金屬桶裝滿為止。液壓擠壓機(jī)的工作壓力在1～100MPa之間。體積減縮因子約為5。每個(gè)金屬桶約可裝100kg的固體廢物。超級(jí)壓縮

金屬、混凝土、橡膠制品和玻璃等重的廢物用超級(jí)壓縮機(jī)可壓至密度約2500kg/m3。超級(jí)壓縮機(jī)的高端壓力大于100MPa。

表5-9超級(jí)壓縮的減容情況

原理將可燃性廢物氧化處理成灰燼(或殘?jiān)?。優(yōu)點(diǎn)減容比大(10～100倍);可使廢物向無(wú)機(jī)化轉(zhuǎn)變，免除熱分解、腐爛、發(fā)酵和著火等危險(xiǎn);可回收钚、鈾等有用物質(zhì)。

2.焚燒干法焚燒濕法焚燒

焚燒基本方法

對(duì)放射性廢物焚燒，要求：采用專門設(shè)計(jì)的焚燒爐；爐內(nèi)維持一定負(fù)壓；配置完善的排氣凈化系統(tǒng)；焚燒灰渣應(yīng)進(jìn)行固化處理或直接裝入高度整體性容器中進(jìn)行處置。注意圖5-10典型的焚燒爐及其廢氣凈化系統(tǒng)示意圖二、放射性廢液處理技術(shù)

●放射性廢液處理技術(shù)低、中放廢液高放廢液絮凝沉淀、蒸發(fā)、離子交換（或吸附）和膜技術(shù)(如電滲析、反滲透、超濾膜)蒸發(fā)濃縮后貯存在雙壁不銹鋼貯槽中。表5-10常用放射性廢液處理技術(shù)的去污系數(shù)圖5-11典型放射性廢水處理工藝流程（一）絮凝沉淀（二）蒸發(fā)

（三）膜分離和過(guò)濾（四）離子交換和吸附二、放射性廢液處理技術(shù)

●（一）絮凝沉淀簡(jiǎn)便，成本低廉；可同時(shí)去除懸浮物、膠體、常量鹽，有機(jī)物和微生物等；與其他方法聯(lián)用作為預(yù)處理方法。優(yōu)點(diǎn)放射性去除效率較低（50％～70％）；去污因數(shù)最多只有10左右;產(chǎn)生含大量放射性的污泥。缺點(diǎn)凈化效率較高，一般去污系數(shù)(DF)可達(dá)到105;可回收有用的化學(xué)物質(zhì)（如硝酸等）。優(yōu)點(diǎn)不適合處理含易起泡物質(zhì)和易揮發(fā)核素（如Ru，I)的廢水；蒸發(fā)耗能大；處理費(fèi)用較高。缺點(diǎn)（二）蒸發(fā)

（二）蒸發(fā)

圖5-12美國(guó)漢福特廠蒸發(fā)處理放射性廢水系統(tǒng)過(guò)程簡(jiǎn)單、無(wú)相變、分離系數(shù)較大；節(jié)能高效；可在常溫下連續(xù)操作。特點(diǎn)（三）膜分離和過(guò)濾

1.膜分離技術(shù)

分類

反滲透微濾和超濾有效去除含高鹽分廢液中的放射性核素去除廢液中不溶物或膠體微粒上的放射性組分。

1.膜分離技術(shù)

電滲析適于廢水中放射性離子去除，不適于膠體粒子去除。圖5-13反滲透裝置流程4～10MPa

能量回收水輪機(jī)鹽水槽淡化水槽pH調(diào)整裝置過(guò)濾裝置過(guò)濾泵反滲透器高壓泵酸注入器氯滅菌裝置原液脫氧器

1.膜分離技術(shù)

圖5-14典型過(guò)濾器的組成2.過(guò)濾技術(shù)

（四）離子交換和吸附表5-11離子交換樹脂去除單一放射性核素的效果

（四）離子交換和吸附圖5-15典型的離子交換流程三、放射性廢氣處理技術(shù)●（一）放射性粉塵的處理（二）放射性氣溶膠的處理

（三）放射性氣體的處理（四）碘同位素的處理（五）廢氣的排放除塵設(shè)備

機(jī)械式除塵器過(guò)濾式除塵器去除粒徑大于60μm的粉塵顆粒。去除粉塵粒徑小于10μm；凈化氣粉塵濃度為1～2mg/m3。濕式除塵器去除粒徑10～60μm的粉塵顆粒；凈化氣粉塵濃度≯100mg/m3。（一）放射性粉塵的處理電除塵器微米粒徑顆粒物的去除率可達(dá)99％以上。（二）放射性氣溶膠的處理

高效微?？諝膺^(guò)濾器（HEPA）廣泛用于核設(shè)施內(nèi)的干式過(guò)濾器；有效捕集粒徑＜0.3μm放射性氣溶膠粒子；去除效率＞99.97％；一次使用失效后即行廢棄；在HEPA過(guò)濾器之前要安裝預(yù)過(guò)濾器，以除去廢氣中的大顆粒固體。

（三）放射性氣體的處理吸附法

活性炭滯留床低溫分餾裝置對(duì)85Kr、133Xe有良好吸附選擇性對(duì)85Kr的回收率大于99％。液體吸收裝置使用致冷劑吸收溶解度較高的惰性氣體。貯存衰變對(duì)短壽命放射性核素有效、經(jīng)濟(jì)去除。（四）碘同位素的處理碘同位素（131I、129I）是放射性廢氣中主要的揮發(fā)性放射性核素；活性炭既能吸附元素碘(I2)，又能吸附有機(jī)碘(如CH3I)；從濕空氣中去除有機(jī)碘，活性炭須用碘化鉀或三乙烯二胺(TEDA)浸漬處理。放射性廢氣凈化達(dá)標(biāo)后，一般通過(guò)高煙囪(60～150m)稀釋擴(kuò)散排放；選擇有利的氣象條件排放；排放口要設(shè)置連續(xù)監(jiān)測(cè)器。（五）廢氣的排放表5-12核工業(yè)中常用的廢氣凈化設(shè)備的DF圖5-16典型的放射性廢氣處理流程圖

一、概述

●二、化學(xué)去污技術(shù)

三、機(jī)械去污技術(shù)四、其他去污新技術(shù)●●●第五節(jié)放射性污染去污技術(shù)一、概述

●放射性污染放射性物質(zhì)沉積在材料、結(jié)構(gòu)物或設(shè)備表面。種類機(jī)械沾污物理吸附化學(xué)吸附一、概述

●（一）去污的定義（二）去污的目的

（三）核設(shè)施去污技術(shù)的選擇原則

（一）去污的定義放射性去污用化學(xué)或物理方法除去沉積在核設(shè)施結(jié)構(gòu)、材料或設(shè)備內(nèi)外表面上的放射性物質(zhì)。評(píng)價(jià)指標(biāo)去污系數(shù)DF

（5-15）

去污率DE

（5-16）

A0、Ai分別為去污前和i次去污后放射性核素的活度,Bq（二）去污的目的

（三）核設(shè)施去污技術(shù)的選擇原則

效益方面技術(shù)方面輻射安全去污效率經(jīng)濟(jì)效益廢物最少化化學(xué)去污

人工和機(jī)械去污

電拋光去污超聲去污二、化學(xué)去污技術(shù)

●化學(xué)去污用化學(xué)方法去除沉積在部件內(nèi)外表面上的放射性物質(zhì)。適用范圍無(wú)損傷管道系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離去污；大面積區(qū)域(如地面和墻壁)的有效去污；人難以接近的表面去污。二、化學(xué)去污技術(shù)

●（一）化學(xué)去污的優(yōu)缺點(diǎn)（二）化學(xué)去污常用試