核燃料循環(huán)設(shè)施與放射性廢物環(huán)境安全管理的實(shí)踐和思考

程琦福 費(fèi)洪澄 張 鈞

(中國核工業(yè)集團(tuán)公司安全環(huán)保部，北京 100822)

我國2007年頒布的《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005－2020年)》提出了:“堅(jiān)持核燃料閉合循環(huán)的技術(shù)路線”、“適度超前發(fā)展核燃料產(chǎn)業(yè)”的要求。目前，我國已建成了鈾純化、鈾轉(zhuǎn)化、鈾濃縮、元件制造等完整的核燃料加工產(chǎn)業(yè)，核燃料生產(chǎn)能力保證了我國核電廠的核燃料供應(yīng)，動(dòng)力堆乏燃料后處理中試廠成功完成熱調(diào)試，打通了核燃料閉式循環(huán)技術(shù)路線，核燃料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展為我國核能安全高效發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和保障。我國核燃料循環(huán)設(shè)施建成投產(chǎn)以來，營運(yùn)單位建立了良好的運(yùn)行管理體系，核燃料循環(huán)設(shè)施安全穩(wěn)定運(yùn)行，核燃料加工制造質(zhì)量可靠，營運(yùn)單位安全環(huán)保體系健全，周圍環(huán)境質(zhì)量保持良好，保證了環(huán)境安全和公眾健康。

放射性廢物處理處置是核燃料循環(huán)的重要組成部分，是核能可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境安全的保障。早在九十年代初我國啟動(dòng)了早期核設(shè)施退役及放射性廢物治理專項(xiàng)計(jì)劃，經(jīng)過近三十年的努力，在國家政府部門的指導(dǎo)和支持下，在相關(guān)科研院所和企業(yè)的努力下，專項(xiàng)工作取得了很大的成績。早期核設(shè)施退役和放射性廢物治理取得重要進(jìn)展，鈾地質(zhì)和鈾礦冶設(shè)施退役工作相當(dāng)部分已經(jīng)完成，為緩解和消除早期遺留環(huán)境安全隱患、保護(hù)公眾健康與環(huán)境安全做出了積極貢獻(xiàn)，為核工業(yè)后續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了良好的安全環(huán)境。本文介紹我國核燃料循環(huán)設(shè)施和放射性廢物安全管理實(shí)踐，討論今后需研究解決的輻射環(huán)境問題。

1 現(xiàn)狀

核燃料循環(huán)設(shè)施核安全問題與核臨界、輻射、化學(xué)毒性、火災(zāi)和爆炸等相關(guān)，輻射環(huán)境問題與流出物排放、放射性物質(zhì)運(yùn)輸和放射性廢物管理相關(guān)［1，2］。為了確保核燃料循環(huán)設(shè)施運(yùn)行安全，除了工程設(shè)計(jì)安全措施以外，在很大程度上依賴于運(yùn)行人員的干預(yù)和管理控制。我國核燃料循環(huán)設(shè)施營運(yùn)單位一直高度重視核安全和輻射環(huán)境安全管理，始終堅(jiān)持核安全是核工業(yè)生命線的理念，加強(qiáng)核設(shè)施的安全環(huán)保管理，嚴(yán)格執(zhí)行國家核安全環(huán)保法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)，以及國家核安全局批準(zhǔn)的運(yùn)行限值和條件，核燃料循環(huán)設(shè)施運(yùn)行單位保持了良好的核安全記錄，確保了核與輻射安全和環(huán)境安全。

根據(jù)國家民用核燃料循環(huán)設(shè)施安全規(guī)定要求［3］，核燃料企業(yè)均制定了核燃料循環(huán)設(shè)施運(yùn)行質(zhì)量保證大綱及其配套程序，質(zhì)保體系有效運(yùn)行。目前，核燃料企業(yè)均按照GB/T24001、GB/T28001 環(huán)境、職業(yè)健康安全管理標(biāo)準(zhǔn)，通過了環(huán)境、職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證，每年通過內(nèi)審和管理評審等多種形式對體系管理及執(zhí)行情況進(jìn)行檢查審核和改進(jìn)，以確保管理體系持續(xù)改進(jìn)和有效。

放射性廢物安全問題是核能開發(fā)和利用面臨的最大瓶頸之一。為加快推進(jìn)我國早期核設(shè)施退役步伐，實(shí)現(xiàn)放射性廢物安全處理處置，我國在近些年加快了廢物處理處置能力建設(shè)，現(xiàn)已基本建成了與核設(shè)施退役和放射性廢物治理相配套的放射性廢物處理處置設(shè)施，保證了核設(shè)施退役的順利開展。按照原國防科工委、國家環(huán)保總局和國家科技部2006年發(fā)布的《高放廢物地質(zhì)處置科研指南》要求，我國高放廢物地質(zhì)處置研究工作正在按計(jì)劃積極推進(jìn)，在高放廢物地質(zhì)處置庫選址、安全評價(jià)、處置化學(xué)、工程概念設(shè)計(jì)等研究方面已取得了重要進(jìn)展［4］。

2 環(huán)境安全管理實(shí)踐

2.1 開展安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)管理

2013年中核集團(tuán)發(fā)布了《安防環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)定》，規(guī)定明確了風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、評價(jià)和等級劃分原則，以及風(fēng)險(xiǎn)治理要求等。按照規(guī)定，營運(yùn)單位開展了安全環(huán)保隱患排查治理和風(fēng)險(xiǎn)管理工作，防止安全環(huán)保事故的發(fā)生，確保風(fēng)險(xiǎn)安全受控。安防環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)是指設(shè)備、人因、管理等方面的不確定因素對安全環(huán)保的影響，一旦風(fēng)險(xiǎn)管理控制措施失效，發(fā)生事故將造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失或環(huán)境污染。重點(diǎn)安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)包括核與輻射安全風(fēng)險(xiǎn)、工業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)及職業(yè)健康安全風(fēng)險(xiǎn)等。按照“預(yù)防為主、防控結(jié)合”的原則，有針對性地提出風(fēng)險(xiǎn)防范和應(yīng)急措施，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)監(jiān)控，制定風(fēng)險(xiǎn)治理計(jì)劃，做到責(zé)任、措施、資金、時(shí)間、預(yù)案五到位，確保風(fēng)險(xiǎn)安全受控。同時(shí)，營運(yùn)單位對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定期評估和安全趨勢分析，形成風(fēng)險(xiǎn)管理長效機(jī)制。

2.2 嚴(yán)格執(zhí)行核臨界安全運(yùn)行限值

核臨界安全是核工業(yè)的特殊安全問題。在整個(gè)核燃料循環(huán)中加工、處理、操作、貯運(yùn)易裂變材料而伴隨的臨界安全問題，它與核設(shè)施主工藝緊密相關(guān)，直接涉及核燃料工業(yè)生產(chǎn)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)水平［5］。隨著我國核燃料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，一批新設(shè)施的建設(shè)、新工藝的應(yīng)用、原有設(shè)施的升級改造和新技術(shù)的開發(fā)等都對核臨界安全管理提出了新的要求。

核燃料循環(huán)設(shè)施裝料運(yùn)行前，始終對臨界安全采取從嚴(yán)的技術(shù)措施和行政審管要求。新建、改建或在役運(yùn)行改變某些條件的核設(shè)施存在核臨界安全問題時(shí)，編制的安全分析報(bào)告和設(shè)計(jì)文件，應(yīng)包括核臨界安全內(nèi)容。在設(shè)計(jì)新工藝流程或改變現(xiàn)有工藝流程的某些條件和設(shè)備之前，必須進(jìn)行核臨界安全分析、評價(jià)或復(fù)核性安全評價(jià)，保證在整個(gè)操作過程或整個(gè)工藝流程在正常條件和可信的異常條件下均處于次臨界安全狀態(tài)。

營運(yùn)單位依據(jù)國家核臨界安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合本單位核設(shè)施實(shí)際情況，涉及核臨界安全的任何運(yùn)行操作，均制定了運(yùn)行操作規(guī)程，建立了核臨界安全限值卡片或檢查圖表。營運(yùn)單位在運(yùn)行過程中，嚴(yán)格執(zhí)行臨界安全操作規(guī)程和國家核安全局審管部門批準(zhǔn)的運(yùn)行限值。

2.3 開展核設(shè)施環(huán)境監(jiān)測與評價(jià)

核設(shè)施流出物與環(huán)境監(jiān)測是核設(shè)施安全體系的重要組成部分。為加強(qiáng)流出物與環(huán)境監(jiān)測規(guī)范管理，中核集團(tuán)統(tǒng)一制定了核燃料循環(huán)單位流出物與環(huán)境監(jiān)測大綱，各營運(yùn)單位按照監(jiān)測大綱對監(jiān)測計(jì)劃進(jìn)行了修訂，中核集團(tuán)對各營運(yùn)單位監(jiān)測計(jì)劃進(jìn)行了審核，保證各營運(yùn)單位流出物與環(huán)境監(jiān)測計(jì)劃合理、有效，保證環(huán)境質(zhì)量可控，也為后續(xù)開展核設(shè)施運(yùn)行對環(huán)境和公眾的影響評價(jià)提供參考依據(jù)。

為做好核設(shè)施單位周圍環(huán)境影響評價(jià)，中核集團(tuán)建立了年度流出物及環(huán)境監(jiān)測與評價(jià)制度，每年開展流出物及環(huán)境監(jiān)測與評價(jià)工作，評價(jià)核設(shè)施周圍環(huán)境質(zhì)量狀況。評價(jià)報(bào)告的主要內(nèi)容包括，環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果(包括監(jiān)測布點(diǎn)及不同環(huán)境介質(zhì)中污染物的監(jiān)測結(jié)果);公眾的受照劑量;主要結(jié)論或簡單評價(jià);存在的問題及擬采取的解決措施等。為加強(qiáng)監(jiān)測質(zhì)量控制，中核集團(tuán)組織開展了營運(yùn)單位環(huán)境監(jiān)測比對活動(dòng)，通過完善分析測量流程，統(tǒng)一監(jiān)測方法，進(jìn)一步促進(jìn)核設(shè)施單位的監(jiān)測水平。

2.4 推進(jìn)核設(shè)施退役及放射性廢物治理工作

核設(shè)施退役及放射性廢物治理是一項(xiàng)技術(shù)含量高、復(fù)雜的系統(tǒng)工程。中核集團(tuán)在國家有關(guān)部門的指導(dǎo)下，按照國家總體規(guī)劃的目標(biāo)和要求，綜合統(tǒng)籌集團(tuán)內(nèi)優(yōu)勢資源，加快早期核設(shè)施退役，加強(qiáng)放射性廢物處理能力建設(shè)，放射性廢物處理手段逐步完善。我國已建成中低放廢液處理、固體廢物分揀整備、可燃固體廢物焚燒、金屬廢物熔煉去污等處理和整備設(shè)施，以及極低放廢物填埋場、中低放固體廢物處置場等處置設(shè)施，具備了放射性廢物處理和處置能力，放射性廢物治理取得階段性成果。高放廢液玻璃固化設(shè)施正在建設(shè)，預(yù)計(jì)“十三五”末將投入運(yùn)行。

2.5 推行安全環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

按照《企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本規(guī)范》(AQ/T 9006－2010)［6］要求，標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)包括安全生產(chǎn)目標(biāo)、組織機(jī)構(gòu)和職責(zé)、安全生產(chǎn)投入、法律法規(guī)與安全管理制度、教育培訓(xùn)、生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施、作業(yè)安全、隱患排查和治理、重大危險(xiǎn)源監(jiān)控、職業(yè)健康、應(yīng)急救援、事故報(bào)告調(diào)查和處理、績效評定和持續(xù)改進(jìn)等13 個(gè)要素。針對核設(shè)施的特殊性，以及核設(shè)施輻射環(huán)境安全管理的需要，中核集團(tuán)在標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)中增加了環(huán)境保護(hù)要素。通過安全環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，核設(shè)施現(xiàn)場管理得到明顯改善，各營運(yùn)單位輻射環(huán)境安全管理能力進(jìn)一步提升。

環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)考核要求包括:(1)流出物排放管理。企業(yè)應(yīng)按法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，建立各類污染物的處理處置設(shè)施，并保證環(huán)保設(shè)施正常運(yùn)行，各類流出物達(dá)標(biāo)排放。各類流出物處理排放設(shè)施應(yīng)有專人負(fù)責(zé)管理，定期檢驗(yàn)和維護(hù)。(2)監(jiān)測與評價(jià)。開展流出物及設(shè)施(廠區(qū))周圍的環(huán)境監(jiān)測，并建立監(jiān)測檔案。配置與流出物和環(huán)境監(jiān)測相適應(yīng)的監(jiān)測設(shè)備、工具及監(jiān)測人員。各類監(jiān)測設(shè)備應(yīng)有專人負(fù)責(zé)管理，定期檢驗(yàn)和維護(hù)。開展環(huán)境統(tǒng)計(jì)及年度環(huán)境質(zhì)量評價(jià)。(3)放射性廢物安全管理。企業(yè)的放射性廢物安全管理應(yīng)符合有關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，實(shí)行分類管理，安全貯存，及時(shí)處理處置。企業(yè)應(yīng)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行、維修、退役全過程中貫徹廢物最小化原則。

3 建議

3.1 加快制定核燃料循環(huán)前端廢物安全處置標(biāo)準(zhǔn)

我國核燃料循環(huán)前端設(shè)施(鈾轉(zhuǎn)化、濃縮、元件制造)在長期運(yùn)行過程中產(chǎn)生了一定量的放射性廢物或疑似放射性廢物，這些廢物主要為廢過濾器芯、廢樹脂和廢渣等含鈾廢物，含有的放射性核素主要是238U、235U 和234U 等天然鈾同位素。目前，對于低于清潔解控水平的含鈾廢物向環(huán)境保護(hù)主管部門申請解控，而對于高于清潔解控水平的含鈾廢物仍存放在暫存庫中。建議盡快制定核燃料循環(huán)前端廢物安全處置規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)，以指導(dǎo)廢物的最終處置。

3.2 建立核三廢治理激勵(lì)措施，加快核三廢治理進(jìn)度

我國早期核設(shè)施已進(jìn)入全面退役階段，核設(shè)施退役任務(wù)量多、難度大，退役實(shí)施進(jìn)度與預(yù)期目標(biāo)相比存在較大差距。我國早期核設(shè)施退役及廢物治理工作被定位為公益性事業(yè)，是一項(xiàng)國家任務(wù)，任務(wù)承擔(dān)單位不計(jì)利潤，國家有關(guān)部門雖采取了年度考核機(jī)制，但總體上只有處罰而沒有獎(jiǎng)勵(lì)措施，缺乏有效的制約機(jī)制與激勵(lì)手段。建議從國家層面推動(dòng)建立核三廢治理績效掛鉤機(jī)制，提出激勵(lì)措施，加快退役治理進(jìn)程，消除輻射環(huán)境安全隱患。

3.3 加快放射性廢物中等深度處置研究

我國中低放廢物實(shí)行近地表處置政策，已建成了西北處置場和廣東北龍?zhí)幹脠觥５糠珠L壽命較高水平放射性廢物面臨處置難題，如高活度廢放射源、反應(yīng)堆運(yùn)行及退役過程中產(chǎn)生的堆芯構(gòu)件、廢石墨等。國際上對長壽命較高水平放射性廢物采用中等深度處置的方式。我國目前還沒有中等深度處置的實(shí)踐，僅一些學(xué)者對其進(jìn)行了探索研究，尚不深入。目前，我國對于長壽命較高水平放射性廢物尚未明確處置方式。建議以工程為牽引，積極推進(jìn)放射性廢物中等深度處置的研究，盡快實(shí)現(xiàn)工程化，滿足我國廢物管理的實(shí)際需求。

3.4 加快高放廢物地質(zhì)處置地下實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

近年來我國高放廢物地質(zhì)處置研究取得了積極進(jìn)展，但與國外相比還有較大差距，與我國核能快速發(fā)展也不相適應(yīng)。鑒于高放廢物地質(zhì)處置工作的長期性和重要性，國務(wù)院發(fā)布的《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005－2020年)》，原國防科工委、國家環(huán)保總局和國家科技部2006年發(fā)布的《高放廢物地質(zhì)處置科研指南》，均明確提出了2020年建成我國高放廢物地質(zhì)處置地下實(shí)驗(yàn)室、2050年建成高放廢物地質(zhì)處置庫的目標(biāo)。根據(jù)國外的經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)地下實(shí)驗(yàn)室至少需要5年左右的時(shí)間，目前我國地下實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目尚未立項(xiàng)，時(shí)間非常緊迫。建議盡快啟動(dòng)地下實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)，這樣才有可能實(shí)現(xiàn)我國在2020年前后建成地下實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)，為我國后續(xù)高放廢物地質(zhì)處置庫研究提供技術(shù)保證。

3.5 完善核設(shè)施退役治理相關(guān)政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

我國現(xiàn)有的核設(shè)施退役治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，無論從涵蓋范圍還是實(shí)際可執(zhí)行上都存在一定缺陷。目前我國早期核設(shè)施大多已進(jìn)入或即將進(jìn)入退役階段，需盡快完善退役治理涉及的核設(shè)施退役策略、退役場址土壤允許殘留水平、環(huán)境恢復(fù)、廢物最小化和廢物再循環(huán)利用等相關(guān)政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以指導(dǎo)我國核設(shè)施退役和環(huán)境治理工作。

4 結(jié)束語

我國核能開發(fā)和核技術(shù)利用事業(yè)在快速發(fā)展，放射性廢物安全管理仍然是核工業(yè)發(fā)展面臨的主要問題。要實(shí)現(xiàn)核能開發(fā)和核技術(shù)利用事業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展，必須重視和加強(qiáng)放射性廢物安全管理工作。對此，我國必須統(tǒng)籌謀劃，及早行動(dòng)，從政策上和技術(shù)上取得新的突破，加快早期核設(shè)施退役和放射性廢物治理，同時(shí)抓好核燃料循環(huán)設(shè)施規(guī)范運(yùn)行，確保輻射環(huán)境安全，為我國核能安全高效發(fā)展保駕護(hù)航。

［1］劉遠(yuǎn)松，楊鋼．核燃料循環(huán)設(shè)施運(yùn)行階段的安全要求［J］．輻射防護(hù)，2005．25(6):388．

［2］IAEA．Safety of Uranium Fuel Fabrication Facilities［R］．IAEA Secific Safety Guide No．SSG－6，2010．

［3］國家核安全局．民用核燃料循環(huán)設(shè)施安全規(guī)定［S］．HAF301，1993．

［4］蘇銳，程琦福，王駒，等．我國高放廢物地質(zhì)處置庫場址篩選總體技術(shù)思路探討［J］．世界核地質(zhì)科學(xué)，2011，28(1):45－51．

［5］阮克強(qiáng)，等．核臨界安全［M］．北京:原子能出版社，2005．

［6］國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局．企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本規(guī)范［S］．AQ/T 9006－2010．北京:煤炭工業(yè)出版社，2010．