中低放射性废物的处置

如题所述

铀矿开采,有地下挖掘、露天开采和地浸三种方式。地浸是将酸性溶液通过钻孔灌入地下溶解铀于其中,再抽取溶液,达到采铀目的。该方法的优点是成本低,污染主要在地下。应当严格控制灌入地下酸性溶液数量。露天采矿剥离的废石,可就地覆盖,或回填采坑,然后覆土造田或植草植树。

地下采矿带出的矸石,一般是每采1 t铀矿要产生废石1~6 t。目前我国堆积的铀矿山废石总量约28×106 t,占地2.5×106m2。这些属于低比活度放射性废物,含铀量平均为(1~3)×10-4g/g,比一般土壤高出4~10倍;其表面氡析出率约为(7~200)×10-2Bq/m2·s,比地面高5~7倍。它们不断向大气排放氡和细粒状颗粒物。根据放射性废物分类标准,这些大都处于低固体放射性废物标准的下限,按规定可以不算放射性废物,但应作为特殊废物妥加保管。即对放射性比活度在(2~7)×104Bq/kg的废石和尾矿,应建坝存放。超过上述放射性水平的应建库保存,或回填矿井采空区。与放射性核素伴生的其他金属非金属矿山废渣,也应参照上述放射性水平进行类似的处置。

选矿产生的尾矿,我国已经累积有数千万吨。尾矿处置的关键在于尾矿库的选址和尾矿坝的建设,应该保证底不渗漏,坝(堤)不垮塌,不产生灾难性的事故,氡析出率要低。美国规定尾矿设施:稳定期要保持100 a,至少保持20 a不维修,覆盖尾矿后氡析出率平均不超过0.75Bq/m2·s,地下水中放射性核素不超过国家规定。我国的尾矿库退役后覆盖黄土厚度0.5~1.5m,近年测量结果:氡析出率0.2~0.3Bq/m2·s,平均射线吸收剂量率为(8~10)×10-2μGy/h,基本符合要求。

其他放射性研究、应用和生产的中低放射性废物(虽然不如矿石废石那样多),比活度较大,尤其是核电站产生的中低放射性废物,包括受污染的废弃设备、化学试剂、树脂、过滤芯、防护品以及其他杂件等。通常是对废液体进行蒸发收取残渣,对固体进行焚烧、压缩减小体积,然后装入容器,进行地下埋藏,储存于近地表的土壤层中,称为地层处置。

地层埋藏固体中低放射性废物地区称作处置场,地区设若干个单元,每单元之间是分离的,可以是地上坟堆式或地下壕沟式。如图9-6-1所示。要有地表排水系统、渗析液收集系统、监测井和覆盖层,均应满足环保要求保证安全。

图9-6-1 低放射性固体废物处置单位剖面图

按我国《低中放射性固体废物的浅地层处置规定》(GB 9132—88)要求,浅地层是指50 m深度以上,符合环境要求的地层。例如,应在300~500 a内,埋藏的放射性物质不向环境扩散,对公众个人造成的年有效剂量当量不得大于0.25 mSv。

处置场的选择,首先是进行区域调查,主要是地质稳定性调查,包括地震可能性、地质构造、工程地质、水文地质以及气象条件和经济、人文社会条件的调查。然后进行试验测试,确定是否符合建场要求。

对入场废物应该严格监督检测。放射性废物半衰期应小于30 a;比活度Am≤3.7×1010Bq/kg;不产生有毒气体,不腐蚀,不爆炸,包装要有足够的机械强度,符合规定的体积等(表9-6-3)。

处置场按照设计进行埋藏,达到负荷后进行关闭。处置场在运行和关闭的相当长时间内都要进行定期的监测、管理,保证环境安全。

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