葛旭陽(yáng)

【摘 要】核電廠在具體運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢物，產(chǎn)生的輻射會(huì)對(duì)環(huán)境，以及人的身體健康造成直接影響。因此，在對(duì)核電廠進(jìn)行分析過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將廢物最小化中輻射防護(hù)設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分析，從而提高設(shè)計(jì)的合理性，避免對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。

【關(guān)鍵詞】核電廠；廢物；輻射防護(hù)；包裝容器

中圖分類號(hào)： P318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）34-0017-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.34.007

【Abstract】A large amount of waste will be produced during the operation of nuclear power plants.The radiation generated will have a direct impact on the environment and human health.Therefore，in the analysis of nuclear power plants，the radiation protection design in waste minimization should be taken as the key content for analysis.In order to improve the rationality of the design and avoid serious harm to the environment.

【Key words】Nuclear power plants；Waste；Radiation protection；Packaging containers

核電廠固體廢物處理設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將其輻射防護(hù)最小優(yōu)化，以及廢物最小化原則。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用的策略，以及實(shí)施方法都存在一定的差異性，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，如何通過(guò)合理的方式，使兩者和諧統(tǒng)一，是設(shè)計(jì)人員在具體設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)思考的一項(xiàng)問(wèn)題，下面，針對(duì)該項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行探討。

1 放射性廢物最小化的意義

（1）對(duì)環(huán)境保護(hù)和群眾健康意義重大。特別是在我國(guó)特色社會(huì)主義科學(xué)發(fā)展觀的要求下，應(yīng)當(dāng)在加強(qiáng)對(duì)核能的應(yīng)用的基礎(chǔ)上，大力推行核電站放射性廢物最小化，能夠最大程度減少人們對(duì)核電站中形成的各種放射性廢物的傷害，減少人們身體受到的傷害，同時(shí)，也能夠起到維護(hù)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定的作用，確保了核電事業(yè)的健康發(fā)展。

（2）將發(fā)射性廢物最小化作為最終的目標(biāo)，開展具有針對(duì)性的管理工作，這一方面可以使相關(guān)單位的科學(xué)管理水平能夠得到提升，另一方面也可以使降低公眾對(duì)于核電站在運(yùn)行期間，對(duì)于放射性廢物造成的危害的擔(dān)憂，具有不錯(cuò)社會(huì)效益，可以促進(jìn)核電事業(yè)的健康發(fā)展[1]。

（3）處理放射性廢物的難度較大，并且較高的費(fèi)用，因此，推行廢物最小化，能夠有效的減少?gòu)U物的生成量，從而減少相關(guān)單位在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，在該方面的投入，具有不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 核放射物的來(lái)源及廢物最小化的合理實(shí)踐

2.1 核放射物的來(lái)源

核電站在運(yùn)營(yíng)期間會(huì)產(chǎn)生大量的發(fā)生性廢物，這些廢物通常都來(lái)自反應(yīng)堆的運(yùn)行。反應(yīng)堆運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)形成具有放射性核素，從而會(huì)形成大量具有反射性，并且會(huì)對(duì)環(huán)境和對(duì)人們身體造成危害的放射性廢物。核素來(lái)自裂變和活化，從實(shí)際情況來(lái)看，活化過(guò)程產(chǎn)生的核素的半衰期通常都較多，具有長(zhǎng)期輻射的放射性廢物的數(shù)量相對(duì)來(lái)說(shuō)比較少[2]。與之不同的是，裂變核算半衰期通常都較長(zhǎng)，因此，廢物放射性來(lái)源多數(shù)都是裂變核算。放射性廢物通常都通過(guò)設(shè)備泄漏、換料大修等途徑形成，廢物有氣、液、固三種形態(tài)。

2.2 廢物最小化的合理實(shí)踐

設(shè)計(jì)固體廢物處理工藝過(guò)程中，為了每隔廢物包內(nèi)的廢物體積，通過(guò)對(duì)提升廢物減容比工藝進(jìn)行應(yīng)用，從而大幅度降低廢物的具體體積大小。在具體問(wèn)題思考過(guò)程中，從減小廢物包體積角度入手，在設(shè)計(jì)廢物包裝容器時(shí)，應(yīng)當(dāng)摒棄過(guò)去體積大，壁厚的不合理設(shè)計(jì)方式，適當(dāng)縮小容器體積，降低容器壁厚度，通過(guò)該方式，達(dá)到降低廢物包裝體積大小的最終目的。

在設(shè)計(jì)固體廢物處理設(shè)施布置方面，考慮到新的核電站多數(shù)采用的都為單堆布置方式，因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)期間，為了降低成本，考慮設(shè)置服務(wù)廢物中心專設(shè)設(shè)施，對(duì)這種單獨(dú)的廢物處理中心進(jìn)行應(yīng)用，可以完成對(duì)核電站運(yùn)行過(guò)程中，產(chǎn)生的各種廢物的合理處理[3]。

3 設(shè)計(jì)固體廢物期間輻射防護(hù)優(yōu)化

新建核電站中的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是對(duì)各種廢物進(jìn)行集中處理，在實(shí)際處理過(guò)程中，要對(duì)固體廢物進(jìn)行收集、分揀、分裝等多項(xiàng)操作。針對(duì)核電站固體廢物處理輻射防護(hù)，進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，在實(shí)際設(shè)計(jì)期間，應(yīng)當(dāng)對(duì)已經(jīng)運(yùn)行的核電廠的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)合理反饋，主要包括的內(nèi)容有調(diào)研輻射源、工作水平、分析人員受照劑量等。同時(shí)，核電站在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的廢物，因此需要使用大量的廢物桶，這些廢物東表面劑量效率高，在實(shí)際處理過(guò)程中，若沒有采用屏蔽容器完成相應(yīng)的屏蔽操作，將會(huì)使部分工作長(zhǎng)輻射分區(qū)與原設(shè)計(jì)相比出現(xiàn)超標(biāo)情況，如果運(yùn)行過(guò)程中，若設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)異常現(xiàn)象，此時(shí)，相關(guān)工作人員無(wú)法靠近[4]。這在一定程度上也表明了，在實(shí)施廢物最小化過(guò)程中，也會(huì)引起輻射設(shè)計(jì)問(wèn)題。因此，在具體設(shè)計(jì)期間，應(yīng)當(dāng)依據(jù)減容比相對(duì)較高的處理工藝特點(diǎn)、新型廢物包裝容易的具體特點(diǎn)，在廢物整備、處理、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)，做好相應(yīng)的輻射防護(hù)分析，并且要做好相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射的合理控制，減少因?yàn)檩椛鋯?wèn)題帶來(lái)的不良影響。

4 處理廢物最小化輻射防護(hù)問(wèn)題的合理化建議

在核電站設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)考慮核電站在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各種固體廢物的護(hù)理工藝，在實(shí)際問(wèn)題處理過(guò)程中，傳統(tǒng)的水泥固化對(duì)核電站運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的濃縮液、廢樹脂的包容率約為40%。而對(duì)某核電站廢物處理中心，在從具體處理過(guò)程中，采用脫水、烘干、干燥等各項(xiàng)工藝，針對(duì)中低放廢樹脂減容比的數(shù)值能夠達(dá)到1.5-3，而針對(duì)濃縮液能夠超過(guò)7。通過(guò)該方式，可以在對(duì)這類廢物進(jìn)行整備前，大幅度減小廢物的具體體積大小[5]。但是，需要工作人員注意的是，雖然廢物的體積變小了，但是隨著而來(lái)的會(huì)出現(xiàn)其它各種不同類型的問(wèn)題，其中最為重要的一項(xiàng)問(wèn)題就是，放射性固體廢物活動(dòng)濃度將會(huì)出現(xiàn)大幅度升上。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，針對(duì)一回路廢樹脂活度濃度平均值的凈化，通常都會(huì)達(dá)到10-30GBq/Kg水平，最大值通常會(huì)維持在100-300GBq/Kg水平。這樣在對(duì)廢樹脂進(jìn)行處理，以及相應(yīng)的整備、暫存、轉(zhuǎn)運(yùn)、包裝容器表面劑量時(shí)，通常會(huì)達(dá)到幾Sv/h劑量水平，情況嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)_(dá)到幾十Sv/h劑量水平，輻射較為嚴(yán)重，則不僅會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成威脅，情況嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)ぷ魅藛T，以及周邊的人員的身體造成傷害。

在核電站設(shè)計(jì)過(guò)程中，面對(duì)如此高的輻射現(xiàn)象，在對(duì)核電站運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各種廢物進(jìn)行處理，以及對(duì)子項(xiàng)輻射防護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn)內(nèi)容：

（1）通過(guò)對(duì)先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行應(yīng)用，提升對(duì)產(chǎn)生的各種廢物的處理、整備、運(yùn)轉(zhuǎn)等各項(xiàng)設(shè)備的自動(dòng)化和可靠性，在條件允許的情況下，對(duì)人員的行為進(jìn)行限制，盡量降低正常運(yùn)行過(guò)程中，人員接近其的可能性，從而降低造成的不良影響。

（2）在處理、整理、存儲(chǔ)（暫時(shí)）工藝形成的廢物過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)增加相應(yīng)的生物屏蔽設(shè)備。例如，比較常見的屏蔽門、屏蔽暫存容器、屏蔽運(yùn)轉(zhuǎn)器等，通過(guò)對(duì)這些裝置的應(yīng)用，達(dá)到屏蔽輻射的作用[5]。針對(duì)處理、整理工藝廢物的廠房來(lái)說(shuō)，可以適當(dāng)增加迷宮，通過(guò)該方式，減少高輻射區(qū)域?qū)ο噜彽洼椛鋮^(qū)域造成的影響。

（3）相關(guān)工作人員在實(shí)際工作中，應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)入到檢修房間中，適當(dāng)?shù)脑黾颖匾鄳?yīng)的輻射監(jiān)測(cè)裝置、以及相應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)和連鎖監(jiān)控措施，通過(guò)對(duì)這些設(shè)施的應(yīng)用，保證在現(xiàn)場(chǎng)工作的人員在具體工作中，確保在高輻射區(qū)域的輻射源被完全移除，不會(huì)對(duì)環(huán)境和人的身體造成威脅[6]。此外，如果核電站在運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)了輻射源意外出現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)發(fā)出相應(yīng)的警告，使工作人員能夠快速撤離高輻射區(qū)，以免受到危害。

（4）針對(duì)核電站應(yīng)用的弱屏蔽效果的包裝容器，應(yīng)當(dāng)充分考慮運(yùn)轉(zhuǎn)和暫存中的屏蔽。特別是對(duì)于暫存在廠房中的高輻射水平廢物桶，引起的天空反散射防護(hù)，以及處置場(chǎng)對(duì)這些廢物桶在具體接收過(guò)程中的實(shí)際要求。

（5）在設(shè)計(jì)核電站廢物處理中心時(shí)，要依據(jù)實(shí)際情況，設(shè)置科學(xué)的輻射分區(qū)、人流、氣流、物流，并且要對(duì)防輻射性設(shè)備，以及管道和閥門進(jìn)行合理布置，從而使放射性廢物暫存和運(yùn)容器密封性等到進(jìn)一步提升，實(shí)現(xiàn)對(duì)放射性物質(zhì)泄漏情況的合理控制。

5 核電站放射性廢物最小化的發(fā)展前景

目前，人們的核能的應(yīng)用停留在裂變上，在具體應(yīng)用期間，避免不了需要面對(duì)產(chǎn)生大量放射性廢物問(wèn)題。隨著人們對(duì)核電能依賴的不斷提升，放射性廢物最小化理念在世界范圍已經(jīng)得到普及，并且得到了相關(guān)工作人員的重視。

雖然我國(guó)在對(duì)核能應(yīng)用期間，依據(jù)相應(yīng)的環(huán)保要求，對(duì)產(chǎn)生的放射性廢物進(jìn)行收集、處理、貯存，并且也配備了完善的放射性廢物管理設(shè)施。但是，面對(duì)大量的放射性廢物，處理起來(lái)仍然面臨著較大難度，因此，要加強(qiáng)對(duì)放射性廢物最小的推動(dòng)。

在放射性廢物管理法律法規(guī)方面我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定差距，并未形成一套完善的管理體系。一些管理標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)實(shí)施多年，已經(jīng)無(wú)法適用于不斷發(fā)展的核電領(lǐng)域[7]。近幾年，我國(guó)也加強(qiáng)了在該項(xiàng)內(nèi)容的研究，增加了投入，在充分考慮我國(guó)具體情況的基礎(chǔ)上，對(duì)國(guó)外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了借鑒，對(duì)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善，從而促進(jìn)我國(guó)在核放射性廢物最小化方面的管理。

技術(shù)層面上，國(guó)際上出現(xiàn)了零污染控制區(qū)、可降解材料應(yīng)用等，先進(jìn)的技術(shù)為放射性廢物最小化的實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)有有利的支持。隨著對(duì)核能應(yīng)用的不斷加強(qiáng)，我國(guó)在也加強(qiáng)了對(duì)廢物處理技術(shù)內(nèi)容的而研發(fā)，例如，通過(guò)一段時(shí)間的努力，我國(guó)在極低放廢物清潔解控技術(shù)、近零排放技術(shù)等方面的研究也都取得了不錯(cuò)的成績(jī)。此外，建設(shè)放射性固體廢物處置場(chǎng)地，以及廢物處理中心也都得到了相關(guān)工作人員的重視。雖然，現(xiàn)階段我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在廢物處理技術(shù)方面還存在一定差距，但是，相信隨著國(guó)家在方面投入的增加，以及相關(guān)工作人員的不斷努力，我國(guó)在放射廢物最小化方面一定能夠達(dá)到一個(gè)嶄新的高度。

6 結(jié)束語(yǔ)

在核電站設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)從輻射防護(hù)角度對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射防護(hù)的科學(xué)設(shè)計(jì)，減少輻射帶來(lái)的各種問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)方式，實(shí)現(xiàn)廢物最小化和防輻射優(yōu)化設(shè)計(jì)兩者間的平衡。

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