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先聊聊核废料处理

核废料泛指在核燃料生产、加工和核反应堆用过的不再需要的并具有放射性的废料。也专指核反应堆用过的乏燃料,经后处理回收钚239等可利用的核材料后,余下的不再需要的并具有放射性的废料。

核废料按物理状态可以分为固体、液体和气体3种;核废料按放射性活度及危害大小,分为高、中、低三种。我国对放射性固体废物实行分类处置,即中低放固体废物实行区域近地表处置,而高放固体废物与α放射性固体废物实行集中的深层地质处置。根据世界核学会的数据,核废料中97%是中低放废物,只有3%是高放废物。

高放射性核废料主要包括核燃料在发电后产生的乏燃料及其处理物。中低放射性核废料一般包括核电站的污染设备、检测设备、运行时的水化系统、交换树脂、废水废液和手套等用品。中低放射性核废料危害较低;高放射性核废料则含有多种对人体危害极大的高放射性元素,例如只需10毫克钚就能致人毙命,因此各种核废料处置方法是不一样的。

(文章内容来源于网络)

大部分国家主要是掩埋核废料

中国对中低放射性核废料的处理,按国家标准和国际原子能机构的要求处理,不论是固体核废料还是液体核废料,都要进行固化处理,然后装在200升的不锈钢桶里,放在浅地层的处置库里。

而国际上对高放射核废料有两种处理方式,一种是直接把乏燃料当核废料,经过处理装在大罐子里直接埋到很深的地层下,像美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚等幅员辽阔的国家目前都是这样做的。还有一种是将装有核废料的金属罐投入选定海域4000米以下的海底。中国对高放射废物的处理方式是,先把乏燃料送到处置场进行玻璃固化,之后再放到至少500米深的地层内埋掉,将核废料埋在永久性处置库是目前国际公认为最安全的核废料处置方式。

目前美国是世界最大的核废料产生国,上百个核电站每年产生约2000吨核废料,其中高放射性的乏燃料分布在39个州的131 个暂存地点。

德国目前多采用玻璃固化并装入金属容器后深埋的方法。高辐射核废料与玻璃熔化固化成半透明圆柱体,放入钢制容器中。中低辐射核废料在高湿炉中焚烧,把灰烬与水泥浇灌在桶状容器内。所有核废料最后用混凝土覆盖埋入地下。

加拿大目前的190万包核废料临时存放在22座核电站,采用混凝土罐包裹的方式。这些核废料的放射性将维持1万年以上。加拿大原子能公司、安大略电力公司以及其他有关公司自1978年以来在如何存放核废料上已经投入了8亿加元,原来的研究将重点放在如何将核废料安全存放在花岗岩中。较早期的研究结果表明,“加拿大盾牌”的花岗岩是唯一能够满足数千年安全存放放射性核废料的稳定岩石构造。加拿大政府环境部门也认为该方案是最安全的。

法国有59 个核电机组,核电占总发电量的77%。预计到2040 年将有5.0×103 m3的高放废物玻璃固化体和8.3×104 m3的超铀废物需要处置。法国国家放射性废物处置机构负责高放废物处置工作。采用深部地质处置技术路线,选择的围岩为黏土岩。

芬兰从1978 开始高放废物地质处置研究,2015 年11 月12 日,芬兰政府向波西瓦公司(Posiva)发放建设许可证,允许该公司在奥尔基洛托附近的埃乌拉约基建设乏燃料最终处置库。这是全球迄今发放的首份乏燃料最终处置库建设许可证。这座处置库在2016 年下半年启动建设,2023 年投运,能够容纳6500 吨铀乏燃料。

(文章内容来源于网络)

目前,中国已建有两座中低放射核废料处置库,并准备再建两座,但还没有一座高放射处置库。已建成的两座中低放射核废料处置库,分别位于甘肃玉门和广东大亚湾附近的北龙。甘肃玉门西北处置场位于原核工业404厂厂区内,该厂为我国最早的核工业基地之一。除了已建好的华南、西北两处,还将在华东和西南建设两座区域性中低放废物处置库。

日本目前共有53 个用于发电的核反应堆,供应全日本三分之一的电力,每年核反应堆产生的乏燃料约为900 吨。日本的中低放射核废料主要存储在茨城县东海村和福井县的设施内。数十年来累计的核废物储存罐已经超过30 万个,每个容量约200 升。并且每年新增近1 万个核废料储存罐。为此日本政府每年要投入约570亿日元(约6 亿美元)。1993 年开始建设的青森县六所村核废料再处理工厂是专门负责对从日本全国核电站收集而来的乏燃料进行钚、铀等提取作业后,将所剩高放射性废液进行玻璃固化的专门工厂。该厂原计划2008年正式启用,但因接二连三地发生技术性故障而至今无法正常运行。

日本放射性物质又泄露了

日本又发生了一起放射性物质泄露事件:据日本共同社12日报道,日本原子能研究开发机构下属的位于茨城县东海村的核燃料循环工学研究所承认近日出现放射性物质泄漏,但称未对工作人员健康和周边环境造成影响。核燃料循环工学研究所表示,工作人员8日下午在对该研究所的钚燃料第三开发室内的手套箱进行定期检查时发现了放射性物质引起的污染。污染位置位于手套箱上表面与底面,共计4处,放射性活度最大约33贝克勒尔。

据报道,该手套箱通常是密闭的,每两年接受一次定期检查;箱内存有核燃料,但近期并未使用。该研究所称,放射性物质泄漏未对工作人员健康和周边环境造成负面影响,目前正在调查泄漏原因。研究所相关负责人表示,有可能是放射性物质从手套箱内渗出。那么手套箱要达到什么标准才能更安全的进行核废料保护呢?

放射性物质存储

找一台靠谱的手套箱

核研究领域手套箱主要涉及放射性物质的处理,需要保证操作人员免受放射性威胁,以安全第一为原则。在核废料、后处理、核能和核研究领域使用的手套箱有严格的规定,所以在设计核应用手套箱时严格遵守环境保护和质量控制等一系列国际安全标准。

核工业手套箱产品特点

专业核级手套箱密封性好,无气体泄漏,配有排风体系,排风量可调,箱体内外均为特殊不锈钢板,中间为铅板/ 铅砖,铅板/ 铅砖厚度依据内部放射源辐射强度断定。

1. 观察窗一般为铅玻璃,厚度依据内部放射源辐射强度断定。

2. 内部能够集成各种所需设备。

3. 操作手套为进口铅手套。

4. 设备圆角处理。

三种装置

1.快速更换过滤器或过滤器滤芯装置:

主要解决了过滤器取出过程中污染物会散发到大气中污染环境的缺陷。它可以实现过滤器或过滤器滤芯的快速更换,达到实验的目的和保护环境的目的。

2.物料转移装置:

将有害有毒或无菌材料从一个密闭容器转运到另一个密闭容器,在进行转运时不污染密闭容器或密闭容器周围的环境。转移装置包括α端口——通常安装在隔离器/手套箱壁上,以及产品传输端口β设备。两个组件配在一起时,可以在持续控制下将材料从环境中快速转入和转出。

3.袋封装置:

该装置的袋子用于单独传送无菌产品或废料的功能,装完组件后,可对该袋子进行灭菌,并且可随时连接至装灌线。不同的配置可以为各个领域提供全方位安全防护。

核工业核级过滤器机组

1.尾气处理:额定风量60立方/小时(三级过滤)设计方案

2.预过滤器:60m3 /h,过滤效率≥85(重量法),初阻力≤50Pa

3.初级过滤器:60m3 /h,过滤效率≥99(计数法),初阻力≤250Pa

4.高效过滤器:60m3 /h,过滤效率≥99.99(钠焰法),初阻力≤250Pa

5.泄漏率要求<10-7 Pa·l/s

6.接口为KF40法兰

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