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放射性废物管理/放射性废物分类

来自维基教科书,开放的书本,开放的世界

放射性废物是核电和核技术其他应用的副产品。这包括工业、研究和医学。这项规定对于保护人类健康和环境至关重要。本文的大部分内容基于美国政策和程序,但了解国际原子能机构的作用也很重要,该机构出版了《放射性废物安全标准》(RADWASS)计划,是国际原子能机构的贡献 [1]

放射性废物分类

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去除极低级废物

虽然放射性不强,但铀矿尾矿是废物。它们是铀矿石粗加工的副产品。它们有时被称为 11(e)2 废物,来自定义它们的美国原子能法案的部分内容。铀矿尾矿通常还含有化学危险重金属,如铅和砷。在许多旧矿区,尤其是在科罗拉多州、新墨西哥州和犹他州,留下了大量的铀矿尾矿堆。

低级废物 (LLW) 来自医院和工业,以及核燃料循环。它包括纸张、抹布、工具、衣物、过滤器等,这些物品含有少量主要为短寿命的放射性物质。通常,LLW 被指定为预防措施,如果它起源于“活跃区域”的任何区域,该区域通常包括只有被放射性物质污染的远程可能性存在的办公室。此类 LLW 通常表现出的放射性不高于在非活跃区域(如普通办公大楼)处置的相同材料。一些高活性 LLW 在搬运和运输过程中需要屏蔽,但大多数 LLW 适合浅层掩埋。为了减少体积,在处置之前通常将其压实或焚化。低级废物分为四类,A 类、B 类、C 类和 GTCC,代表“大于 C 类”。

中级废物 (ILW) 含有更高量的放射性物质,在某些情况下需要屏蔽。ILW 包括树脂、化学污泥和金属反应堆核燃料包壳,以及反应堆退役过程中产生的污染物质。它可以被固化在混凝土或沥青中进行处置。作为一般规则,短寿命废物(主要是反应堆的非燃料材料)被埋藏在浅层储存库中,而长寿命废物(来自燃料和燃料后处理)被沉积在地质储存库中。美国法规没有定义这一类废物;该术语在欧洲和其他地方使用。

乏燃料罐由铁路运输到英国。每个罐体由 14 英寸厚的实心钢制成,重量超过 50 吨

高级废物 (HLW) 由核反应堆产生。它包含反应堆堆芯中产生的裂变产物和超铀元素。它具有高度放射性,通常具有热量。HLW 占核电生产过程中产生的总放射性的 95% 以上。目前,全球 HLW 每年约增加 12,000 吨,相当于约 100 辆双层巴士或一个占地面积为篮球场大小的两层建筑。一个 1000 兆瓦的核电站每年产生约 27 吨乏核燃料(未经后处理)。

超铀元素废物 (TRUW) 根据美国法规定义,不考虑其形式或来源,凡是被半衰期大于 20 年且浓度大于 100 nCi/g(3.7 MBq/kg)的α发射超铀元素放射性核素污染的废物,不包括高级废物。原子序数大于铀的元素被称为超铀元素(“铀以外”)。由于其半衰期长,因此 TRUW 的处置比低级废物或中级废物更加谨慎。在美国,它主要来自武器生产,包括被少量放射性元素(主要是钚)污染的衣物、工具、抹布、残留物、碎屑和其他物品。

根据美国法律,超铀元素废物根据废物容器表面测量的辐射剂量进一步分为“接触处理” (CH) 和“遥控处理” (RH)。CH TRUW 的表面剂量率不高于每小时 200 伦琴当量人 (2 毫西弗特/小时),而 RH TRUW 的表面剂量率为每小时 200 伦琴当量人 (2 毫西弗特/小时) 或更高。CH TRUW 不像高级废物那样具有很高的放射性,也不像高级废物那样具有很高的热量产生,但 RH TRUW 的放射性很高,表面剂量率高达每小时 1000000 伦琴当量人 (10000 毫西弗特/小时)。美国目前在废物隔离试验场永久处置来自核电站和军事设施的 TRUW。

参考文献

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华夏公益教科书