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实验室 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实验室

目录一 课程安排：48/36学时－8/6周 第一章 放射性废物管理内容和原则 第二章 放射性废物的分类 第三章 放射性废物的产生和废物最小化 第四章 气载和液体低中放废物的处理 第五章 废物的减容处理——焚烧和压实 第六章 低中放废物固化技术 第七章 高放废液的固化与分离

目录二 课程安排：48/36学时－8/6周 第八章 放射性污染的去污 第九章 核设施的退役 第十章 低、中放和极低放废物的处置 第十一章 高放废物处置 第十二章 核电站废物的处理 第十三章 核技术利用废物和废旧放射源的管理

放射性废物处理与处置 内容提要 10、低、中放和极低放废物的处置（p220~243） 10.1 近地表处置场的选址 10.2 近地表处置场的设计和建造 10.3 地表处置场的运行 10.4 处置场的关闭和关闭后的监护 10.5 近地表处置的安全评价 10.6 低中放废物处置国内外状况 10.7 极低放废物处置

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 处置(disposal) 把废物安放进经过批准的设施中，采用工程屏蔽和天然屏蔽相结合的多重屏蔽体系为被处置的废物提供安全隔离，确保： （1）包容的短寿命核素衰减到无害水平； （2）包容的长寿命核素和其他有毒物质的释放量极低，进入环境的浓度处于可接受水平。

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 低、中放固体废物的处置方案 （1）陆地浅埋（土壤等松散沉积物） 广泛应用 （2）废矿井处置（盐、铁、铀矿等） 广泛应用 （3）深岩洞处置（岩盐、岩石等） 较少用 （4）海岛处置（土壤、岩石） 国际上禁止 （5）滨海底处置（处置介质为岩石） 瑞典 芬兰 （6）水力压裂处置（页岩等） 美国停止 中国 （7）海洋投弃（海水） 沿海国家采用，现禁止

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 10.1 近地表处置场的选址 选址：在地表上或地表下或洞穴内 安全隔离期：300～500a 选址过程 （1）规划选址：建立选址原则 （2）区域调查：提出候选场址 （3）场址初选：确定推荐场址 （4）场址确定：确定一个场址，提出场址的安全分析报告和环境影响评价报告

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 选址准则 （1）地质：高地震风险区和活动断裂带 （2）水文地质：地下水 （3）表生作用：地表水，洪水 （4）气象：极端降水 （5）人为事件：危险设施、地下资源、道路、人口和经济的发展、旅游区、文物考古、珍贵动植物、公众态度

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 10.2 近地表处置场的设计和建造 以满足法规、标准要求为准则 设计原则：工程弥补自然条件的不足 限制核素释放 工作人员照射 分区布置 防水设计：一避二防三排，防止“浴盆效应” 处置场结构和屏障 长期维护的依赖 辅助设施

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 处置场的建造 处置单元：全地下、半地下、全地上构筑方式 （1）简单土沟、土坑埋藏：适用于极低放废物 （2）地下混凝土工程：长度从几米到几百米，宽度和深度从几米到几十米，顶板厚0.5～1米，侧壁厚0.4～0.5米，底板厚0.4～0.8米，内隔墙0.3～0.4米，底部设排水孔和集中导水系统。

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 （3）混凝土井穴：直径数米，深几米到二三十米；印度、加拿大 半地下式又称坟丘式：法国芒什 全地上式：法国奥布、广东北龙 洞穴式：天然或人工挖掘洞穴，德国 地下岩洞式：瑞典、芬兰海下岩洞处置场

广东北龙中低放处置场建设

低放固化物处置场

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 建设周期和费用 选址4～6a，审批1～3a，建造1～2a 运行20～30a，封闭3～5a ，有组织控制期100～300a（300～500a） 核电废物产生者付款，军工废物国家财政拨款 处置费用是普通废物的10倍

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 10.3 地表处置场的运行 废物申报单内容 废物来源 废物货包体形状、体积和重量 放射性核素种类和总活度 表面剂量率 废物产生、处理和整备说明 货包编号，发送日期等 废物包装容器：碳钢和混凝土桶

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 废物运输：放射性物质运输规定 废物接收：废物接受准则 废物的存贮 活度较高的货包放在处置单元底部或中央位置。 货包间隙浇注水泥砂浆（金属桶）或砾石或沙土（混凝土容器）。 处置单元上面浇灌混凝土，防渗流及屏蔽辐射。 设置可移动防雨帐房

反应堆顶盖废物包装 废物货包的运输

废物货包的检测－接收 吊入C1-4处置单元

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 10.4 处置场的关闭和关闭后的监护 处置场的关闭 正常关闭：达到许可证规定的放射性废物总量或总活度 提前关闭：事故和自然灾害 覆盖层（顶盖厚3～5m ）的功能和作用 处置场多层结构见图10-8（p230）

大亚湾核电站低放废物货包 台 电 核 废 料 处 置

广东北龙低中放废物处置场

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 处置场关闭后的监护 一般为300a 主动监护 防止侵扰 适当维修 适当监测 非主动监护 限制进入、限制土地使用、设立永久性标志

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 10.5 近地表处置的安全评价 定量预测处置系统的性能，对处置场运行周期以及将来关闭之后的人类受照剂量和环境影响做出评价。 （1）确定能够导致放射性核素释放、影响释放速率、影响核素通过环境介质输运速率的景象。 （2）估计发生的概率，定量表示对处置系统的影响。 （3）计算核素释放的辐射后果。

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 评价方法 景象-后果分析法 概率法 系统论法 安全评价流程如图10-9

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 景象分析 三类景象，如表10-9 评价模式和程序 数学模式和计算程序：释放模式，迁移模式、剂量模式 源项：核素从废物固化体浸出，进入包气层、含水层或大气中，经过食物链转移，产生对人体的辐照剂量。

概念模式的组成 废物体中放射性核素的存量 核素由废物体中的释放模式 核素由处置库的释放模式 核素在陆圈的 迁移模式 核素在气圈的 核素在生物圈的转移模式 人体吸收及剂量模式 源项释放模式 剂量模式 概念模式的组成

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 我国规定从处置场通过各种途径对公众中的个人 E＜0.25mSv/a（E＝∑WTHT） 我国可处置的低中放废物范围 （1）T1/2≤5a，任何比活度的废物 （2）5a＜T1/2≤30a，Am＜3.7×1010Bq/kg （3）300～500a内比活度降到非放的废物

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 我国对安全评价的规定 评价区域：以处置场为中心半径10km范围； 评价标准 环境质量现状评价：公众个人0.25mSv/a； 环境影响评价：公众个人0.01mSv/a，事故短期闯入者5mSv/a，事故长期居住者1mSv/a； 职业辐照：5年平均不超过20mSv/a，任何一年不超过50mSv。

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 10.6 低中放废物处置国内外状况 1946-1982年，在太平洋和大西洋中投弃了上百万桶低放废物，总活度为70PBq。 全世界136个低中放废物处置设施，工程式占67%，简易式22%，矿穴式7%，地质处置库占4%。 美国能源部16个低放废物处置场，6个商用近地表处置场，现有3个在运行（表10-11） 。

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 法国：芒什处置场，奥布处置场 中国 1992年，低中放射性废物区域性处置 1998年建成西北处置场，处置容量20万m3，先建成2万m3； 2000年建成广东北龙处置场，处置容量24万m3 ，先建成8800m3。

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 10.7 极低放废物处置 简易包装和简易填埋，集中处置在专设的极低放废物填埋场。 法国：1～100Bq/g（平均为10Bq/g）； 80%来自核设施退役，20%来自使用天然放射性物质工业； 处置对象：废水泥、碎石、土壤、废旧设备 监管期30a

放射性废物处理与处置 第十章 低、中放和极低放废物的处置 中国的极低放废物 核设施退役产生大量比活度略高于清洁解控水平的废物，经批准后作为极低放废物填埋，可大大减少退役工程费用和加快退役工程的进程，有重大的意义。 问题：确定极低放废物限值和政策 清原公司、中物院积极性很高

第十章完