核電廠放射性廢物管理研究

張瑞 楊清鵬

摘要：放射性廢物中含有大量的放射性核素，其濃度一般高于相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，其中，放射性廢物包括了固體、液體以及氣體等工藝及技術(shù)廢物。核電廠放射性廢物管理包括了廢物的產(chǎn)生、預(yù)處理、運(yùn)輸及儲(chǔ)存等各類(lèi)技術(shù)及管理活動(dòng)，涵蓋了廢物產(chǎn)生及處理的全過(guò)程，是核輻射安全管理的基礎(chǔ)及重要組成部分。本文對(duì)核電廠放射性廢物管理現(xiàn)狀進(jìn)行研究，提出改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：核電廠;放射性廢物;現(xiàn)狀;管理措施

1核電廠放射性廢物管理現(xiàn)狀

1.1法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)不完善

目前針對(duì)放射性廢物的管理政策體系尚不完善，對(duì)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究還不到位，直接影響到我國(guó)核電廠中放射性廢物的排放及處理。而且，近年來(lái)我國(guó)核電技術(shù)發(fā)展較為迅速，核電廠設(shè)施的規(guī)模及數(shù)量都呈快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，而傳統(tǒng)的核電廢物處理標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)已難以適應(yīng)目前快速發(fā)展的需求，而相關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)的修訂往往需要耗費(fèi)大量的人力、物力及財(cái)力，修訂時(shí)間較長(zhǎng)，而且缺乏具有約束力的具體技術(shù)指標(biāo)。

1.2缺乏技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制

我國(guó)核電廠的建設(shè)起步較晚，近年來(lái)核電技術(shù)雖然取得了一定進(jìn)展，核電建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大，但在核電廢物的管理方面大多仍沿襲著傳統(tǒng)的管理方式，且目前核電廠廢物處理裝置多依靠國(guó)外進(jìn)口，廢物處理方面，新技術(shù)研發(fā)投入嚴(yán)重不足，技術(shù)創(chuàng)新缺乏動(dòng)力與活力，無(wú)法依據(jù)核電站廢物處理需求開(kāi)展專項(xiàng)研究。由于內(nèi)陸核電廠采用第三代先進(jìn)壓水堆技術(shù)，需對(duì)廢液處理工藝進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，開(kāi)展內(nèi)陸核電廠廢液處理和排放技術(shù)研究顯得尤為迫切。

1.3暫存庫(kù)容量緊張，處置場(chǎng)建設(shè)滯后

核電廠放射性廢物管理以確保核電廠運(yùn)行安全和廢物安全為前提，以廢物安全處置為核心，是從搖籃到墳?zāi)沟膹U物全過(guò)程管理。由于過(guò)去核電廠設(shè)計(jì)廢物庫(kù)容量的概念時(shí)，只考慮5a的貯存量。目前運(yùn)營(yíng)較早的大亞灣核電站、田灣核電廠，隨著產(chǎn)生的固體廢物貨包逐年累積，廢物暫存庫(kù)貯存面積逐漸趨于緊張。在廢物無(wú)法送交處置場(chǎng)的情況下，核電廠需要擴(kuò)建暫存庫(kù)的容量而且需要增加固體廢物暫存時(shí)間，從環(huán)境安全和資源經(jīng)濟(jì)角度，這種做法是不適宜的。目前各核電大省處置場(chǎng)建設(shè)還處在選址規(guī)劃中。選址規(guī)劃進(jìn)展緩慢的主要原因是地方政府和當(dāng)?shù)孛癖姷睦骐y以協(xié)調(diào)，根本原因是核電發(fā)展與放射性廢物管理的國(guó)家職能的割離、核電發(fā)展經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境代價(jià)的割離，以及對(duì)放射性廢物安全缺乏社會(huì)共識(shí)。

1.4包裝容器偏多

廢物包裝是放射性廢物管理重要環(huán)節(jié)之一，廢物包裝應(yīng)滿足運(yùn)輸、貯存和處置的要求。至今，低中放固體廢物包裝容器尚沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。但大家認(rèn)識(shí)到，選擇合適的包裝容器，不僅為了減少輻照，方便操作和運(yùn)輸，而且為了以后處置的需要，作為多重屏障體系中的一道優(yōu)良屏障，起到良好的隔離作用。目前，國(guó)內(nèi)核電廠使用的包裝容器尺寸大小、材質(zhì)各不相同。包裝容器的多樣性對(duì)于最終處置場(chǎng)廢物擺放設(shè)計(jì)及運(yùn)輸、吊裝操作等帶來(lái)困難?；炷寥萜髟鋈荼却蟆＝饘偻叭萜餮b高劑量濾芯或廢樹(shù)脂固化體時(shí)表面接觸劑量率較高，需要用屏蔽轉(zhuǎn)運(yùn)容器運(yùn)輸。碳鋼金屬桶容器在電廠暫存太久有銹蝕風(fēng)險(xiǎn)。

2改進(jìn)措施

2.1核電廠放射性廢物處理總體規(guī)劃

核電廠放射性廢物處理的總體規(guī)劃需綜合考慮各方面的影響因素。設(shè)立獨(dú)立的廢物處理設(shè)施，并對(duì)技術(shù)型廢物采用減容灌漿工藝進(jìn)行固化處理，并對(duì)廢樹(shù)脂及濾芯采用整體性容器脫水后進(jìn)行暫存處理。在核島放射性廢液處理的基礎(chǔ)上，設(shè)立移動(dòng)式廢液處理系統(tǒng)，強(qiáng)化廢液處理系統(tǒng)的功能特性。在放射性廢棄物理完畢后，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)標(biāo)后即可排放。放射性固體廢物包括了技術(shù)廢物及工藝廢物兩大類(lèi)，對(duì)技術(shù)廢物首先進(jìn)行分類(lèi)及收集處理，分類(lèi)進(jìn)行貯存與暫存，并進(jìn)行后續(xù)的清潔、解控以及填埋處理;放射性廢氣的處理中，對(duì)工藝廢氣需經(jīng)冷卻分離以及滯留衰變處理后進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，達(dá)標(biāo)后方可排放至大氣中，而放射性廢水包括了工藝疏水、化學(xué)廢液以及放射性洗衣廢水等，經(jīng)暫存箱沉淀后排放至監(jiān)測(cè)箱進(jìn)行水質(zhì)的檢測(cè)及取樣分析，達(dá)標(biāo)后經(jīng)廠區(qū)總排水口入海。

2.2完善低放廢物處置的相關(guān)規(guī)章和實(shí)施細(xì)則

加快放射性固體廢物處置選址規(guī)劃，根據(jù)《放射性污染防治法》和《放射性廢物安全管理?xiàng)l例》規(guī)定，完善放射性固體廢物貯存、處置許可制度和安全監(jiān)管措施。積極轉(zhuǎn)變觀念，重新解讀和研究區(qū)域處置概念，打破傳統(tǒng)意義上的大區(qū)域概念，國(guó)家統(tǒng)一規(guī)劃，在中低水平放射性廢物產(chǎn)生相對(duì)集中的一些省建立相應(yīng)的處置場(chǎng)。鼓勵(lì)當(dāng)?shù)卣畢⑴c處置場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。明確將廢物處置規(guī)劃作為先決條件列入核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃考慮，并開(kāi)展經(jīng)濟(jì)和政策補(bǔ)償、處置安全公眾可接受性和處置決策方法的研究。根據(jù)核電廠具體采用的廢物整備工藝，建立統(tǒng)一的處置接收技術(shù)規(guī)范，其中包括關(guān)鍵核素、難測(cè)核素比例因子的確定、活度測(cè)量評(píng)估方法、廢物貨包編碼規(guī)則等，以免后續(xù)補(bǔ)救難度大。

2.3技術(shù)創(chuàng)新

企業(yè)是技術(shù)引進(jìn)的主體，對(duì)國(guó)際上先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃，讓科研院所或研究單位與企業(yè)共同研究，研究引進(jìn)技術(shù)和創(chuàng)新成果真正落地。立足高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)，以引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)人才、技術(shù)、裝備水平的迅速提升，使我國(guó)核電廢物處理技術(shù)早日達(dá)到或接近發(fā)達(dá)國(guó)家水平。摒棄以成套引進(jìn)為主的方式，堅(jiān)持采取以引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)為主的方式，加以系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成，形成符合企業(yè)需要的先進(jìn)流程，并承擔(dān)工程總承包。這樣做不僅有利于節(jié)約投資，更有利于消化吸收、創(chuàng)新。應(yīng)制定引進(jìn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，如技術(shù)的先進(jìn)性、成熟性等，有經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的技術(shù)，要確保符合我國(guó)國(guó)情。同時(shí)，要有利于拉動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，要確保技術(shù)裝備性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠，能夠保證固化體性能長(zhǎng)期穩(wěn)定，并保證其操作、運(yùn)輸、處置安全。當(dāng)然，這些技術(shù)需經(jīng)批準(zhǔn)同意方可引進(jìn)。

2.4廢物包裝容器標(biāo)準(zhǔn)化

根據(jù)環(huán)境保護(hù)部、工業(yè)和信息化部、國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局聯(lián)合發(fā)布《放射性廢物分類(lèi)》公告，核電廠正常運(yùn)行期間產(chǎn)生的廢物都屬于低水平放射性廢物。這些廢物需要長(zhǎng)達(dá)幾百年時(shí)間的有效包容和隔離，可以在具有工程屏障的近地表處置設(shè)施中處置。為了實(shí)現(xiàn)安全處置，包裝容器作為一道屏障，包裝容器的設(shè)計(jì)、加工制造和產(chǎn)品檢驗(yàn)，必須按標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，要嚴(yán)格實(shí)行質(zhì)量控制和質(zhì)量保證。核電廠固體廢物分類(lèi)較為確定，需要推薦一套標(biāo)準(zhǔn)包裝容器，滿足不同類(lèi)型廢物處理需要。這種容器應(yīng)該耐久性好，運(yùn)輸操作方便，工作人員受照劑量低，包容廢物效率高，經(jīng)濟(jì)性能良好等等，符合最優(yōu)化原則和ALARA原則。

2.5推廣廢物最小化實(shí)踐

蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)（APG）廢樹(shù)脂清潔解控，輕微污染廢鋼鐵熔煉制作屏蔽材料以實(shí)現(xiàn)廢舊金屬的循環(huán)利用，復(fù)用型通風(fēng)過(guò)濾器框架循環(huán)利用等。這些在運(yùn)核電廠良好實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)制定規(guī)范推廣應(yīng)用。在運(yùn)核電基地和規(guī)劃建設(shè)核電廠，在廢物最小化改進(jìn)計(jì)劃中，要有明確規(guī)定。如建設(shè)廠址廢物處理中心（SRTF）。特別是群堆核電廠采用多臺(tái)機(jī)組公用SRTF，對(duì)放射性固體廢物進(jìn)行集中處理，既整合了資源，提高了利用率，也降低了廢物的處理成本。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，核電廠產(chǎn)生的放射性廢物需經(jīng)處理后排放，以降低其對(duì)環(huán)境的影響，在我國(guó)目前的核電廠設(shè)備的運(yùn)行管理系統(tǒng)中，各核電廠均采取了合理有效的放射性廢物管理系統(tǒng)，但仍存在著諸多問(wèn)題與挑戰(zhàn)，如法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)不完善、管理體制不完善、缺乏技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制等，因此，需在對(duì)核電廠放射性廢物管理規(guī)劃的影響因素進(jìn)行系統(tǒng)化分析的基礎(chǔ)上，對(duì)核電廠廢物管理進(jìn)行系統(tǒng)化的改進(jìn)與完善。

參考文獻(xiàn)：

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