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2.核废料如何分类
放射性废物的分类
除了核电站正常运行产生的废水、废气外,放射性废物还产自上游的采矿、精炼、燃料制造与下游的核废料,核相关设施的退役等过程,甚至连科研活动所产生的放射性废物,比如实验室的手套衣服、清洗污水。
前文提到的乏燃料仅仅是上图的第三部分,而且我国的放射性废物并不主要来源于核电站。
据清华大学核能研究设计院统计:我国民用核技术产生的废料累计近1万立方米左右,研究开发产生的废料大概在5000立方米左右,军工生产遗留下的核废料大约有几万立方米,核应用产生的放射源有上万枚。另外,铀矿开采时产生的含放射性物质的废矿石有几千万吨,另产生核矿渣几千万吨。上述数据,就是目前中国整个核废料存量的明细账,可以看出核电站的核废料存量比重较低,主要原因是核电站在运行过程中能及时处置部分核废料。
与之相对,一座同样功率的火电站,一年烧煤约350万吨,其中至少含有5吨天然铀。虽然火电站排放烟尘绝大多数被过滤系统捕获,但逃逸到环境中的放射性核素辐射强度依然会导致这样一座火电站的辐射强度比核电站强50倍。(数据源自华北电力大学郝卿的《核废料处理方法及管理策略研究》)
典型核废料的组成部分
根据其放射性强度,核废料可以分为高中低三档。不同国家有不同标准 ,如上图所示,实际的核废料的质量比重里绝大部分都是中低放废物,而最需要关注的高放废物占3%,绝大多数源于乏燃料。
3.核废料该去哪儿
核废料中除了乏燃料(下面单独介绍),其他无经济价值但又含放射性的废物该如何处理呢?这想必是广大人民群众最最关心的话题。
首先,请大家放心,所有的放射性废物都会根据其化学物理性质、放射性水平不同进行严格处理,保证所有排出物质对公众成员照射所造成的剂量值满足安全标准。
(1)废气一般为中低放射性,可以暂时贮存让其自发衰变,或者采用活性炭过滤等方法处理并达标,其放射性已经低于大自然本底,可直接排放到大气环境中。
(2)中低放废液可采用过滤、离子交换减小体积,并分离为可直接排放的净化液和需要封存的浓缩液。
(3)中低放固体和浓缩液需要打包封存,通过稳定固化处理(沥青化或水泥化)后浅层掩埋于地表。
(4)高放废物和中低放处理残余物则必须经过最严格的固化处理(玻璃化或陶瓷化)后封存深埋于地底。
各种放射性废物的处理流程
最终将处理产物固化的好处有很多,包括方便储存运输、利于抗震抗压以防止接触地下水源造成核污染扩散并屏蔽核废物的辐射、易于导出核废物衰变产生的热量等。
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