核废料处理方法与管理策略分析

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1、华北电力大学硕士学位论文1．1课题的背景及意义第1章绪论随着世界经济的发展，我们需要越来越多的能源供应。目前，人类虽仍是以化石能源为主，但石油和天然气资源有限，煤的开发运输以及环境污染问题严重，并也将成为一种稀缺商品。而水力、太阳能、风能、潮汐能、地热虽是可再生能源，却利用率不高。由此看来，取之不竭的核资源终将取代化石能源的位置，使人类永远摆脱能源危机。核电与火电相比的一个重要优点在于它可避免燃烧化石燃料(煤、石油和天然气)引发的各种各样的环境问题。这些问题可能比人类的任何其它活动所引起的还严重。最引人注目的是全球变暖、酸雨、空气污染和大规模的采煤带来的破坏性后果及石油的外泄。核电的另一

2、个优点在于所消费的燃料的种类。煤在全世界的供应量是有限的。估计可能不够100年的消费。然而，核能为我们带来无尽益处的同时也带来了难题。利用之后剩余的核废料具有较高的放射性及放射毒性，进入环境后可造成大气、水和土壤污染并可能通过各种途径进入人体。放射性元素产生的电离辐射能杀死生物体的细胞，妨碍正常的细胞分裂和再生，并且引起细胞内遗传信息的突变。受辐射的人在数年或数十年后，可能出现白血病、恶性肿瘤、白内障、生长发育迟缓、生育力降低等远期躯体效应；还可能出现胎儿性别比例变化、先天性畸形、流产、死产等遗传效应IlJ。我国的核工业在20世纪50年代中期开始建设后，已有近60年的历史。我国是世界上少

3、数几个能够进行核资源的勘探、开采和加工，铀．235的富集、燃料元件的制造，重水和锆等特殊材料的生产，反应堆的设计、建造和运行，以及辐照过的燃料元件的后处理的国家之一。我国具有较完善的核工业体系。与核能利用密切相关的机械制造工业和电力工业在我国也有一定的基础。世界核工业起步之初，核安全的重点在技术方面。但由于存在管理上的漏洞，操纵员的培训不充分和规程不完善等诸多原因，早期曾发生过多次核设施临界事故。1979年3月28日，美国三哩岛核电厂2号机组发生了压水堆核电厂史上最严重事故，导致堆芯部分熔化。特别是1986年4月26日前苏联切尔诺贝利核电厂4号机组发生的事故是世界核电历史上最惨痛的核事故

4、，导致放射性大量释放并严重污染环境，是至今仍令人生畏的核灾难。2011年3月11日下午，日本东北部海域发生里氏9级强烈地震，福岛第一核电站l号、2号、3号机组紧急停堆，电站的外电网由于地震全部瘫痪，各机组自身的应急柴油发电机紧急启动，但遭遇随之即到华北电力大学坝士学位论文单位进行多学科联合攻关，而且这种处置库对地理环境要求高，并不是所有国家都有这样的地理位置。因而可以采取建立多国处置库的方案。但是这个方案可能会有损建立处置库国家的利益。曾经澳大利亚极力反对，这个方案被终止了。不过由于多国处置库可以使更多国家的核废物及时得到处置，还可以提升全球的核安全与政治安全，将来仍然是核废料处理的发展

5、方向。1．3论文主要内容本文通过查阅大量国内外文献、书籍，简单介绍了核废料的内容、分类及其危害，使大家认识到核废料有个初步了解。重点介绍了国际对核废料处理的相关原则，总结了核废料处理的方法，包括国内外不同国家，不同地域的不同处理方法，以及对核废料管理的相关内容。最后根据我国国情提出一些较为适合我国核废料处理及管理的建议，同时对未来可能的一些核废料处理的新技术做出可靠的推测和展望。华北电力大学硕士学位论文2．1核废料的分类第2章核废料概述放射性废物的来源广泛，形态、组成和特性各异。为了便于管理，必须进行分类。目前，人们普遍采用按核废物的物理状态、放射性水平、来源及所含放射性核素的半衰期等的

6、不同将核废物划分成若干类。如按核废物存在的物理状态不同，可将核废物分为固体核废物、液体核废物和气体核废物。按放射性水平不同，核废物可被划分为高放废物(HLW,HighLevelWastes)、中放废物(MLW,MiddleLevelWastes)和低放废物(LLW,LowLevelWastes)---大类。按半衰期不同，将放射性核素分为长寿命(或长半衰期)放射性核素、中等寿命(或中等半衰期)放射性核素和短寿命(或短半衰期)放射性核素。据核废物的来源不同，通常将核废物分为铀尾矿、退役废物、乏燃料(不予处理的)、包壳废物、军用废物和商业废物等。此外，据所含放射性核素的种类和性质还可划分出Ⅱ废

7、物和超铀废物及混合废物等。a废物是指含有一种或多种能发射旺射线的核素(通常为钢系核素)表2·1国际原子能机构推荐的放射性废物分级标准(IAEA，1971)废物分级放射性比活度或浓度说明备注l<37Bq／L一般可不处理用通常的蒸废23．7x101-3．7xlO’Bq／L处理废液的设各不需屏蔽发、离子交换33．7x104-3．7x100Bq／L部分设备需要屏蔽或化学方法液43．7x100~3．7x10“Bq／L设备需屏蔽进行处理53．7