放射性廢物減容減害處理新技術(shù)分析

摘要：核能是20世紀(jì)人類所發(fā)現(xiàn)的新型能源，直至今日無數(shù)相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者，都在持續(xù)研究其應(yīng)用方法。現(xiàn)階段，醫(yī)學(xué)、發(fā)電等多種高新技術(shù)領(lǐng)域，都有著核能的廣泛應(yīng)用，但是在實際運用的過程中，如何正確處理放射性廢物，減少其對周圍環(huán)境及百姓正常生活所帶來的負(fù)面影響，是技術(shù)人員所要面臨的主要問題。本文主要分析了放射性廢物的來源、危害以及當(dāng)前采用的處理技術(shù)，并探討了新型處理技術(shù)在放射性廢物減容減害方面的應(yīng)用，以供專業(yè)人士參考。

關(guān)鍵詞：放射性廢物減容減害玻璃化技術(shù)廢物處理

中圖分類號：X799.5

AnalysisofNewTreatmentTechnologiesfortheVolumeandHarmReductionofRadioactiveWaste

DUGuangfei

（ChineseInstituteofAtomicEnergy，Beijing，102413China）

Abstract：Nuclearenergywasanewtypeofenergydiscoveredbyhumansinthe20thcentury，andcountlessexpertsandscholarsinrelatedfieldshavebeencontinuouslystudyingitsapplicationmethodsuntiltoday.Atpresent，nuclearenergyiswidelyusedinvarioushigh-techfieldssuchasmedicineandpowergeneration.However，intheactualapplicationprocess，howtoproperlydisposeofradioactivewastetoreduceitsnegativeimpactonthesurroundingenvironmentandpeople'snormallifeisamainproblemthattechnicalpersonnelneedtoface.Thisarticlemainlyanalyzesthesources，hazardsandcurrenttreatmenttechnologiesofradioactivewaste，andexplorestheapplicationofnewtreatmenttechnologiesinthevolumeandharmreductionofradioactivewaste，forreferencebyprofessionals.

KeyWords：Radioactivewaste;Volumeandharmreduction;Vitrificationtechnology；Wastetreatment

能否安全、高效地使用核能，對國家整體發(fā)展都存在著重大影響。為持續(xù)推進(jìn)我國核能研究，及其實際應(yīng)用的長遠(yuǎn)發(fā)展，必須考慮核反應(yīng)所產(chǎn)生放射性廢物的處理問題，盡最大可能降低環(huán)境風(fēng)險。因此，經(jīng)過長時間的研究與實驗，業(yè)內(nèi)專家提出對廢物進(jìn)行減容減害處理，并提出了相應(yīng)的處理標(biāo)準(zhǔn)，使得放射性廢物處理標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。如今，如何利用技術(shù)手段，進(jìn)一步降低核廢物的危害性，是所有專業(yè)人士所要面臨的重點問題。

1放射性廢物的來源及危害

1.1放射性廢物的來源

放射性廢物主要來源于核能發(fā)電、核燃料循環(huán)、核科研和醫(yī)療等領(lǐng)域。這些廢物中包含了大量放射性核素，對環(huán)境和人體健康具有很大的危害性。

1.2放射性廢物的危害

放射性廢物對環(huán)境和人體健康的主要危害表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.2.1放射性污染

放射性廢物中的放射性核素可以通過水、空氣和食物鏈等途徑進(jìn)入人體和生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致放射性污染。

1.2.2基因突變

放射性核素對人體細(xì)胞具有致突變作用，可能導(dǎo)致遺傳性疾病和癌癥等疾病的發(fā)生。

1.2.3輻射危害

放射性廢物中的放射性核素可以發(fā)出輻射，對人體和生態(tài)環(huán)境造成輻射危害。

1.2.4長期危害

放射性廢物中的放射性核素具有長期危害性，其半衰期較長，可能持續(xù)對環(huán)境和人體健康產(chǎn)生影響。

2減容減害處理新技術(shù)

隨著科技的不斷發(fā)展，放射性廢物的處理技術(shù)也在不斷更新。在新型處理技術(shù)中，減容減害處理技術(shù)受到了廣泛關(guān)注。減容是指通過一定的方法降低廢物的體積，從而減輕對環(huán)境的污染；減害則是指通過技術(shù)手段降低廢物的危害程度，使其對環(huán)境和人體健康的影響降至最低。以下是對此類新型處理技術(shù)的分析。

2.1廢物玻璃化技術(shù)

放射性廢物的處理與處置一直是環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域面臨的重要挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)廢物的可持續(xù)管理和減少對環(huán)境的影響，我國科學(xué)家和研究機(jī)構(gòu)積極探索高效、安全的放射性廢物處理技術(shù)。其中，將放射性廢物與玻璃原料混合，再通過高溫熔融玻璃化，形成穩(wěn)定的玻璃體，是一種具有良好應(yīng)用前景的處理方法。

這種方法使得放射性廢物與玻璃原料混合后，體積明顯減小，從而降低了存儲和運輸?shù)某杀尽Ｇ也ＡЩ螅瑥U物中的放射性元素會與玻璃體緊密結(jié)合，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和物理穩(wěn)定性，能夠長期保持在環(huán)境中不發(fā)生變化，有效降低了泄漏風(fēng)險[1]。

在混合過程中，部分廢物中的有用成分可以被提取出來，用于玻璃生產(chǎn)。這既實現(xiàn)了廢物的資源化利用，又降低了玻璃生產(chǎn)的成本。玻璃化處理方法中，完整操作過程，相較于傳統(tǒng)方法更為簡便，完全可以在封閉設(shè)備中進(jìn)行，進(jìn)而降低了操作人員暴露的危險，提高了廢物處理工作的安全性。

2.2高溫高壓處理

通過高溫高壓的環(huán)境，使放射性廢物中的有機(jī)物質(zhì)在短時間內(nèi)迅速分解，同時使放射性核素固定在不溶于水的礦物質(zhì)中。該方法不僅有效地減小了廢物的體積，而且顯著提高了廢物的安全性，降低了其對環(huán)境和人體健康的危害[2]。對于那些需要長時間儲存和處理放射性廢物的場所，這種方法是非常適用的。在處理放射性廢物的過程中，需要采取一些安全措施，如穿戴防護(hù)服、手套和口罩等。此外，還需要將廢物存儲在專門的容器中，并確保容器能夠有效地封閉和固定廢物。在處理廢物時，應(yīng)確保不會產(chǎn)生額外的污染，如泄漏和擴(kuò)散。

2.3微生物降解法

微生物降解法是一種利用特定微生物對放射性廢物中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解的處理技術(shù)。該方法通過引入特定的微生物菌種，使廢物中的有機(jī)物質(zhì)在自然條件下迅速降解，從而降低廢物的危害程度。這些微生物具有極高的生存能力，能夠在高溫、高壓、高輻射等極端環(huán)境下生存。它們分泌出多種酶，可以對有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解，將其轉(zhuǎn)化為無害或低毒性物質(zhì)，例如二氧化碳、水等。

在降解過程中，部分廢物中的有用成分可以被提取出來，用于其他領(lǐng)域的生產(chǎn)，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。該技術(shù)可以在常溫、常壓下進(jìn)行，設(shè)備要求相對簡單，降低了操作的復(fù)雜性，且成本較低，有利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。然而，微生物降解法也存在一定的局限性，如對某些放射性廢物的處理效果不佳，以及菌種的篩選和培養(yǎng)等技術(shù)問題。

2.4離子吸附與分離

離子吸附與分離技術(shù)作為一種綠色、高效的方法，正逐漸受到研究者的關(guān)注。該技術(shù)利用吸附劑材料對廢水中的放射性離子進(jìn)行選擇性吸附，從而實現(xiàn)放射性離子的分離和去除。吸附劑材料具有較高的比表面積和孔隙率，可以提供大量的吸附位點，增強(qiáng)吸附效果。此外，吸附劑材料的表面帶有電荷，可以與帶電的放射性離子發(fā)生靜電作用，進(jìn)一步促進(jìn)吸附過程。

吸附技術(shù)對于廢水中的放射性離子的去除率高達(dá)99%，超高的處理效率使其擁有較高的推廣應(yīng)用價值。而且，現(xiàn)階段所使用的吸附劑材料，大多屬于天然產(chǎn)物，在使用過程中也不會對自然環(huán)境造成二次污染，材料還可以重復(fù)利用，有利于實現(xiàn)廢物處理工作的可持續(xù)發(fā)展[3]。

2.5焚燒與熔融

焚燒與熔融技術(shù)是另一種具有廣泛應(yīng)用前景的放射性廢物處理方法。通過高溫燃燒和熔融，廢物中的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)可以被分解和固定，從而降低其危害性。

其中焚燒技術(shù)是將廢物在高溫條件下進(jìn)行燃燒，將其轉(zhuǎn)化為氣體、灰渣和煙塵等無害或低毒性物質(zhì)。焚燒過程中，廢物中的有機(jī)物質(zhì)被分解，無機(jī)物質(zhì)則被氧化成穩(wěn)定的氧化物。這些物質(zhì)在后續(xù)的冷卻和固化過程中被固定，形成穩(wěn)定的廢物殘渣。

熔融技術(shù)則是將放射性廢物與燃料或熔劑混合，然后在高溫條件下進(jìn)行熔融。熔融過程中，廢物中的放射性核素被固定在不溶于水的礦物質(zhì)中，形成穩(wěn)定的玻璃體或陶瓷體。這種方法既降低了廢物的危害性，又實現(xiàn)了廢物的資源化利用。

在實際工作中，技術(shù)人員經(jīng)常會將上述兩種方法結(jié)合應(yīng)用，能夠顯著減小廢物的體積，為后續(xù)進(jìn)一步處理降低了儲存和運輸成本，而且還可以將處理過程中形成的有用成分提取出來，實現(xiàn)廢料的資源化利用。但此方法的缺點主要在于，投資成本高，且處理效果并不十分理想。

3提高處理效果的策略

3.1合理選擇放射性廢物處理方案

在廢物處理領(lǐng)域，科學(xué)合理地選擇適合的處理方案至關(guān)重要。廢物的特性，如成分、濃度、放射性水平等，對于處理方案的選擇具有指導(dǎo)意義。在廢物處理過程中，技術(shù)人員需要充分考慮安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等多個方面，以確保廢物處理效果的同時，達(dá)到環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

在選擇廢物處理方案時，應(yīng)對廢物的特性進(jìn)行全面分析。這包括廢物的成分、濃度、放射性水平等基本參數(shù)。通過這些特性，可以確定廢物的危險程度，進(jìn)而選擇合適的處理技術(shù)。

處理技術(shù)的基本原理和實際應(yīng)用效果是評價廢物處理方案的重要依據(jù)。在選擇處理技術(shù)時，應(yīng)了解其基本原理，以確保技術(shù)的可行性和可靠性。同時，要充分考慮技術(shù)的實際應(yīng)用效果，以確保廢物處理達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。這包括廢物處理過程中的去除率、處理效率、穩(wěn)定性等指標(biāo)。

3.2新型處理技術(shù)的研發(fā)與優(yōu)化

為了更好地應(yīng)對環(huán)境污染挑戰(zhàn)，需要不斷探索和應(yīng)用新技術(shù)，如納米技術(shù)、生物降解技術(shù)、高級氧化技術(shù)等。通過這些技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化，可以有效提高污染治理效果，為我國生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

首先，在納米技術(shù)領(lǐng)域，研究者正努力將其應(yīng)用于污染治理。納米材料具有較大的比表面積、高活性等優(yōu)點，可以提高污染物的降解速率，從而達(dá)到更好的處理效果。此外，納米技術(shù)還可以實現(xiàn)污染物的高效吸附，降低環(huán)境中的污染物濃度。因此，納米技術(shù)在污染治理領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

其次，高級氧化技術(shù)作為一種高效、綠色的處理方法，也在我國得到廣泛應(yīng)用。高級氧化技術(shù)通過產(chǎn)生高活性氧化物質(zhì)，如羥基自由基（·OH），對污染物進(jìn)行氧化降解。這種技術(shù)具有處理速度快、適用范圍廣、不易產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點[5]。目前，研究者已經(jīng)成功將高級氧化技術(shù)應(yīng)用于處理石油化工廢水、制藥廢水等難降解有機(jī)廢水，取得了良好的處理效果。

3.3廢物處理設(shè)施的建設(shè)和管理

廢物處理設(shè)施是環(huán)境保護(hù)的重要組成部分，其建設(shè)和運行不僅關(guān)系到我國的生態(tài)環(huán)境安全，也直接影響到人民群眾的生活質(zhì)量。因此，在建設(shè)和運行廢物處理設(shè)施時，必須秉持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，嚴(yán)格按照國家相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

3.3.1要確保設(shè)施的安全

安全是廢物處理設(shè)施運行的基礎(chǔ)，也是保障人民群眾生命財產(chǎn)安全的需要。在設(shè)計和建設(shè)過程中，要充分考慮設(shè)施的抗災(zāi)能力、防火防爆性能等，確保在各種突發(fā)情況下，設(shè)施能夠穩(wěn)定運行，不發(fā)生安全事故。

3.3.2保障設(shè)施的穩(wěn)定運行

穩(wěn)定的設(shè)施運行是確保廢物處理效果的關(guān)鍵。在建設(shè)和運行過程中，必須選用高性能的設(shè)備，采用先進(jìn)的處理技術(shù)，使設(shè)施在長期運行過程中能夠保持高效處理廢物的能力，降低故障率，減少維修成本[6]。

3.3.3追求設(shè)施的高效運行

高效運行不僅可以提高廢物處理能力，降低運行成本，還能有效減輕環(huán)境污染。工作人員應(yīng)通過科學(xué)的調(diào)度管理、優(yōu)化的運行模式，使設(shè)施發(fā)揮最大效益，實現(xiàn)廢物處理的高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。

4結(jié)語

綜上所述，放射性廢物處理技術(shù)是當(dāng)前環(huán)保領(lǐng)域的一項重要任務(wù)。新型處理技術(shù)在放射性廢物減容減害方面具有較大的應(yīng)用前景，業(yè)內(nèi)人士需要根據(jù)各技術(shù)的基本原理和適用范圍，參照實際情況進(jìn)行廢物處理k47QS3eEQy/cZDuBHWyxxrwkTOE12ekE7DwNqlTdhzQ=方案的合理選擇，盡可能提高處理效率，減輕放射性元素對自然環(huán)境的污染及對人體的危害。保障我國核能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

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