核电站产生的放射性废物是如何处理的?

核电站产生的放射性物质主要是堆芯的裂变产物。燃料元件的裂变产物,大部分被元件包壳包封,只有极少量的裂变产物通过破损的包壳泄漏到反应堆冷却剂中。另一个来源是反应堆冷却剂系统材料的活化产物。

这些放射性物质按照物理形态可分为放射性废气、放射性废液和放射性固体废物,按照放射性活度的大小,可分为高放射性废物、中放射性废物、低放射性废物和豁免废物。核电站放射性废物处理系统的设计应能确保核电厂放射性流出物的年排放量符合国家规定的标准,对公众和运行人员造成的辐射剂量满足“可合理达到的尽量低”(ALARA)水平的要求。

豁免废物的定义是指对公众成员照射所造成的剂量值<0.01毫希沃特/年,对公众的集体剂量≤1人•希沃特/年的含极少量放射性核素的废物。这部分废物的产生量大,处理和处置比其它简单,花费代价少,所以将其独立处理,在经济上有重要意义。高放射性废物的放射性强、毒性大、半衰期长、有强释热率,处理方法与中低放废物不一样,我们会在后面向大家详细介绍。

中低放废物占核燃料循环设施产生的放射性废物体积的97~99%,包含了气载、液体、固体三种形态。

核电站气载放射性废物放射性一般都为中低放等级,主要来源于核电站一回路冷却剂,分为含氢废气和含氧废气。含氢废气由核裂变反应所产生的放射性惰性气体(例如氙、氪)、氢、氮、卤素(如碘)和微粒组成。处理这些废气可采用贮存衰变的处理方法,贮存衰变期满后进行取样分析,如符合排放控制要求即可将处理后的废气经通风系统烟囱排放;也可采用滞留衰变的方法,处理后的气载流出物同样能满足排放要求。含氧废气经核岛排气和疏水系统集气管汇集后,由系统风机抽入,通过除碘处理,再送入核辅助厂房的通风系统烟囱排放。

核电站产生的放射性废物是如何处理的?(图1)

中低放废液主要包括一回路冷却剂排水及泄漏水、地板冲洗水、工艺疏排水、去污液和化学实验室排水。根据放射性废液的不同来源,选择使用蒸发、过滤或离子交换等处理方法将废液分离成净化液和浓缩液,从而达到废水净化的目的。

中低放固体废物处理办法是打包后贮存在核电站废物暂存库中,为了有效存储,把固体废物包装暂存使其放射性衰变减弱以便将来进行废物解控或处置。

中低放废物数量大,放射性水平低,所含主要核素半衰期一般小于30年,因此,它们的最终处置采用近地表处置,将它们埋在深度不超过几十米的近地表。根据场址特征、废物特点、放射性总量进行设计,采用天然屏障和工程屏障相结合,使废物包容的短寿命放射性核素衰变到无害水平,包容的长寿命放射性核素和其他有毒物质环境的影响处于可接受的水平,并保证处置场运行期间和关闭之后对人类和环境没有危害,尽量减少关闭后长期维护的要求。目前世界上已有100多个低中放固体废物处置场,我国也有甘肃西北处置场和广东北龙处置场。(摘自《核电造福你我他》P36)



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