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放射性固體廢物中鈾殘渣的處置

鈾渣含有天然放射性元素。國際上對其放射性比標準沒有統壹的規定。《中華人民共和國放射衛生防護條例》第三十壹條規定:“放射性比活度大於1×10居裏/千克的,按放射性廢物處理。”

迄今為止,處理含鈾尾礦的方法是堆棄或回填礦山。壹些國家正在研究根本的解決辦法。例如,在水冶處理中,提出了地下浸出和原地堆浸技術,僅將浸出液送至水冶工廠提取金屬鈾。此外,還對尾礦渣的固結造粒技術進行了研究。使用各種化學物質和植物來穩定尾礦壩。

放射性汙染器具的處置對於被人工或天然放射性核素汙染的各種器具,其比活度分為高水平、中水平和低水平兩類。就其性質而言,可分為可燃和不可燃。這類固體廢物的主要處理和處置方法有:

凈化

如果設備、器具、儀器等。被放射性汙染的部位,用適當的洗滌劑、絡合劑或其他溶液擦拭或浸泡,進行去汙,大部分放射性物質可以被清洗幹凈。雖然這種處理產生了需要處理的放射性廢液,但如果操作得當,可能會減少體積,去汙後的器具可以繼續使用。此外,壹些汙染表面的放射性也可以通過電解和噴塗來消除。

壓縮

可壓縮的放射性固體廢物被裝入金屬或非金屬容器中,由壓縮機壓縮。體積可以顯著減小,廢紙碎紙殼可以減少到1/3到1/7。玻璃器皿先打碎,金屬物件先切割,再裝入容器壓縮,也可以減少體積,方便運輸和儲存。

被點燃

紙、布、塑料、木制品等可燃固體廢棄物焚燒後壹般可降至1/10 ~ 1/15,最高可達1/40。焚化應該在焚化爐中進行。焚燒爐應該防腐蝕,並有完善的廢氣處理系統來收集逸出的放射性顆粒、揮發性氣溶膠和可溶性物質。焚燒後,大部分放射性物質積累在灰燼中,殘留的灰燼和余燼要妥善管理,防止被風吹走。收集的骨灰通常裝在密封的金屬容器中,或者與水泥、瀝青和玻璃等介質混合。焚燒法對放射性汙染面的控制要求高,成本高,限制了其實際應用。

埋葬

選擇埋葬地點的原則是:對環境的影響在允許範圍內;能經常監督;該區域不允許任何生產活動;埋在溝或槽中,可以用土或混凝土覆蓋。遺址的地質條件必須滿足以下要求:①埋藏地無地表水;(2)埋藏區地下水不通向地表水;(3)放射性在土壤中的預計保留時間為數百年,其水文系統簡單,有可靠的預定保留期;(4)埋地應高於地下水的最大米數。

壹些國家認為天然鹽層更適合作為這類廢物的儲存庫。原因是鹽層吸濕性好,對容器腐蝕性小,容易挖掘,時間長了可能形成密封的整體,長期存放更安全。德國* * *和美國正在壹個廢棄的亞瑟鹽礦進行實驗,美國國家橡樹嶺實驗室(ORNL)提出了壹個鹽穴儲存的理想模型。

海洋處置

近海國家采用將桶裝廢棄物拋入深水區和大陸架外海域的海洋處置方式。要求容器有足夠的下沈重量,以承受海底的碰撞,抵抗深水區的高壓,防止腐蝕,減少放射性的浸出量。通過實踐,認為處置區必須遠離海岸、潮汐活動區和水產養殖場。這個法律會對公海造成潛在的危害,在國際上爭議比較大。

放射性廢液轉化成固體廢物的處置有些國家傾向於將濃縮放射性廢液轉化成的放射性固體廢物固化後掩埋,認為這樣可以確保安全。根據放射性強度的自熱,可將低放廢物直接埋入地溝。中級埋在地下垂直混凝土管或鋼管中。高放固體廢物的自熱值可達每立方米430大卡/小時以上,因此必須采用多重屏障系統:第壹道屏障是將廢物轉化為惰性、不溶的固化體,第二道屏障是將固化體置於穩定、不滲透的容器中;第三關是選擇埋在有利的地質條件下。

最終處置

放射性固體廢物管理的根本問題是最終處置。目前正在討論的高放廢物最終處置方法有:將銫、鍶、氪、碘等重要放射性核素放入反應堆進行輻照,使其盡快轉變為衰變的短壽命核素或穩定核素;利用遠程火箭將放射性物質運載到地球引力之外的太空;或者把它放在南極冰上,利用它釋放的熱能把冰融化,形成壹口井,把廢物封起來。這些設想涉及國際條約,有技術和經濟上的困難,近期難以實現。

放射性固體廢物的回收和利用

對於鈾礦石和廢渣,主要是提高鈾、鐳等資源的回收率和回收提煉過程中使用的化學品。至於大量裂變產物和某些超鈾元素的回收,必須先從廢液或灰燼的浸出液中分離出來,再根據核素的性質和豐度分別或統壹提純,以用作能量輻照源或其他熱源、光源。還可以考慮將高放固體廢物制成工業、農業、衛生用固體放射源。

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