8.3放射性废物（1 / 2）

8.3放射性废物

2018-04-15 作者： 王麟生；戴立益

8.3放射性废物

8.3.1基本概念

国际原子能机构(IAEA)从安全管理的角度对放射性废物提出的定义为“含有放射性核素或者被放射性核素污染，其浓度或者活度浓度大于国家审管机构规定的清洁解控水平的废物”。Www.Pinwenba.Com 吧

生产、使用和操作放射性物质的部门和场所都可能产生放射性废物，其基本来源有下列方面：①核电站的前处理厂矿，包括铀、钍矿山、水冶厂、精炼厂、浓缩厂、钚冶金厂、燃料元件加工厂等；②各类反应堆(包括核电站、核动力船舰、核动力卫星等)的运行；③乏燃料后处理工业活动；④核废物处理、处置过程；⑤放射性同位素的生产、应用与核技术应用过程，包括医院、大学和研究所的有关活动；⑥伴生放射性矿开发利用产生的放射性废物；⑦核武器的研究、生产和试验活动；⑧核设施(设备)的退役活动。

放射性废料的增长所关系到的环境和生态影响可能扰动物理环境，影响生态系统和引起人类伤害。任何一种能量的使用都可能会在物理环境方面产生某种不利的影响，核燃料也不例外。但是我们比较煤能和核能，可以看到煤的使用对生态环境有更大的影响和破坏，原因是要得到同等能量需要开采更多的物质，而且煤的燃烧还会产生二氧化硫和粉尘。核废料产生相对小的生态破坏，而且相对于矿渣而言，数量上要少得多。

低剂量放射性对大多数人的危险性是致癌和遗传变异。高辐射剂量能引起白内障，在某些胎儿中会出现头部尺寸减小的情况以及严重的疾病和死亡。放射性物质的释放可能造成多种污染，而且射线的泄漏也可能造成环境空间的污染，就如同电磁污染和噪声污染一样。特别是无主源或未给出路的废源的丢失、被盗与被遗弃所致环境空间污染具有极大的危险性，是不断造成人身伤害事故的主要根源。

放射性废物管理是一类直接涉及公共安全、生态环境保护以及直接关系人身健康、生命财产安全的需要，必须由国家监督管理部门予以批准的特定活动。放射性废物的安全处理、处置以及核事故已经成为制约核电事业发展的限制因素，国际社会正在积极研究放射性废物安全管理的基本原则、安全体系以及防护要求。

2006年4月29日我国第十届全国人民代表大会常务委员会第二十一次会议决定加入于1997年9月5日经国际原子能机构外交大会审议通过的《乏燃料管理安全和放射性废物管理安全联合公约》。在公约中对一些重要名词和基本概念给予了严格和明确的界定：

“放射性废物”系指缔约方或者其决定得到缔约方认可的自然人或法人预期不做任何进一步利用的而且监管机构根据缔约方的立法和监管框架将它作为放射性废物进行控制的气态、液态或固态放射性物质。

“放射性废物管理”系指与放射性废物的装卸、预处理、处理、整备、贮存或处置有关的一切活动，包括退役活动，但不包括场外运输，放射性废物管理也可涉及排放。

“乏燃料”系指在反应堆堆芯内受过辐照并从堆芯永久卸出的核燃料。

“乏燃料管理”系指与乏燃料的装卸或贮存有关的一切活动，不包括场外运输，乏燃料管理也可涉及排放。

“核设施”系指以需要考虑安全的规模生产、加工、使用、装卸、贮存或处置放射性物质的民用设施及其有关土地、建筑物和设备。

“运行寿期”系指乏燃料或放射性废物管理设施用于预定目的的期限，就一座处置设施而言，这一期限从乏燃料或放射性废物首次放入该设施开始，至该设施关闭时终止。

“放射性废物管理设施”系指主要用于放射性废物管理的任何设施或装置，包括正在退役的核设施，条件是缔约方将其指定为放射性废物管理设施。

“关闭”系指乏燃料或放射性废物在一处置设施中就位后的某个时候所有作业均告完成，这包括使该设施达到长期安全的状态所需的最后工程或其他工作。

“退役”系指使处置设施以外的核设施免于监管性控制已采取的所有步骤，这些步骤包括去污和拆除过程。

“排放”系指作为一种合法的做法，在监管机构批准的限值内，源于正常运行的受监管核设施的液态或气态放射性物质有计划和受控地释放入环境。

“处置”系指将乏燃料或放射性废物置于合适的设施内并且不打算回取。

“后处理”系指旨在从乏燃料中提取可进一步使用的放射性同位素的过程或作业。

“密封源”系指永久密封在小盒内或受到严密约束并呈固态的放射性物质，不包括反应堆燃料元件。

8.3.2放射性废物安全概念

放射性废物安全概念是20世纪90年代初期辐射防护和辐射源安全科学发展的产物。国际放射防护委员会(ICRP)第60号出版物《国际放射防护委员会1990年建议书》的第4章全面地阐述了放射防护概念的基本构成，包括“源项、途径、剂量、效应”：源项对应“源的安全”，途径对应“人的防护”，剂量对应安全与防护的物理学基础，效应则对应安全与防护的生物学基础；后来IAEA等6个国际组织在酝酿起草《国际电离辐射防护和辐射源安全的基本安全标准》过程中，进一步建立了广义的安全概念，并细化为“辐射安全、核安全、废物安全和运输安全”；1996年《国际电离辐射防护和辐射源安全的基本安全标准》出版时，又把防护的概念扩展为职业照射防护、医疗照射防护、公众照射防护、潜在照射防护、应急照射防护、持续照射防护和天然照射防护等7大类。

在《国际电离辐射防护和辐射源安全的基本安全标准》的绪论中，对广义安全的基本原则做了如下的说明：

1.只有在某种实践给受照个人和社会带来的利益足以超过该实践引起的或可能引起的辐射危害时，才会实施这种会引起或可能引起辐射照射的实践(实践的正当性)。

2.个人从所有相关实践的综合照射中所受的剂量不应超过规定的剂量限值(个人剂量限值)。

3.应该为辐射源和核设施提供在通常情况下最有效的防护与安全措施，以致在考虑到经济和社会因素之后，照射大小和可能性以及受照人数应保持在可以合理达到的尽量低水平上，并且照射产生的剂量和带来的危险应加以限制(防护与安全最优化)。

4.只要干预是正当的，就应该通过干预减少非实践部分的辐射源和辐射照射，并且干预措施应该是最优化的(干预的正当性和干预的最优化)。

5.受权从事涉及辐射源的某种实践的法人应该承担防护与安全的主要责任(防护与安全的主要责任)。

6.应该反复灌输用以支配所有与辐射源有关的个人和组织机构对防护与安全的态度和行为的安全文化(安全文化素养)。

7.纵深防御措施应该纳入辐射源的设计和运行程序中，以弥补防护或安全措施中的可能失误(纵深防御)。

8.应该通过优质管理和良好的工程、质量保证、对人员的培训和资格审查，对安全的综合评价和注意从经验与研究中吸取教训来确保防护与安全(优质管理)。

以上8条基本安全原则涵盖了分别由ICRP和INSAG制定的辐射防护原则和安全原则的主要内容。

在考虑放射性废物安全问题时，我们还应当同时考虑技术、经济、社会、可持续发展等其他方面，才能够做好放射性废物管理工作。我们首先需要着重考虑经济和社会因素同安全防护水平的关系，综合考虑和选择所有可能减少辐射危害的方法，目标是使剂量或危险水平尽量降低。同时还应考虑技术与经济的关系，必须降低治理成本，使费用为最少，进行多方案比较，才能够确定满意的方案和措施。

在放射性废物治理过程中存在三种安全问题。第一种是在放射性废物治理的末端，即固体废物处置、流出物排放、物料回用和废物解控时，不同的废物“产品”进入环境或流向社会时，将发生公众照射问题(废物处置还同时存在潜在照射问题)，因此需要公众照射和潜在照射防护标准及解控标准。第二种是在放射性废物治理前端的预处理阶段，要求对废物进行分类，分类对废物的安全与防护具有重要的影响。第三种是在放射性废物治理的主要工艺部分即处理和整备阶段发生的安全问题，这里通常指两种情况，其一是处理或整备设施失效导致废物“产品”不合格，将影响随后的公众照射的防护，因此需要制定废物“产品”的性能标准；其二是废物处理或整备设施发生事故导致放射性物质或射线的泄漏，造成应急照射或持续照射，或产生其他工业安全问题，因此需要制定废物管理设施安全标准。由于设施退役与环境整治属于扩展的或广义的放射性废物管理范畴，了解设施退役与环境整治过程中存在哪些特有的安全问题也是必要的。

8.3.3放射性废物治理

放射性废物治理原则

1.加强国际合作原则

放射性废物及其可能造成的放射性污染对全球生态环境和人类健康是一个严重的威胁，它涉及全人类的安全，单凭一个国家或几个国家的努力是远远不够的，需要国际社会携起手来共同应对。《联合公约》序言强调了“确认通过双边和多边机制以及本鼓励性公约在加强乏燃料和放射性废物管理安全方面进行国际合作的重要性”。第1条进一步规定“通过加强本国措施和国际合作，包括情况合适时与安全有关的技术合作，以在世界范围内达到和维持乏燃料和放射性废物管理方面的高安全水平”。

2.安全优先原则

放射性废物治理的出发点和落脚点都在于保护人类和环境安全，《联合公约》第10条要求“每一缔约方应采取适当步骤确保从事与核设施直接有关活动的一切组织为核安全制定应有的优先政策”。

3.全过程管理原则

放射性废物不同于一般的废物，在其从产生到处置的各个环节都具有极大的健康和环境风险，而且其影响往往是长期的，有时是潜在的。因此必须实施全过程管理，防止其对当代和后代造成不良影响。《联合公约》进行了明确规定：“防止乏燃料或放射性废物管理的任何阶段发生有放射学后果的事故，并在发生事故时，减轻事故的后果”，“每一缔约方应采取适当步骤，以确保在放射性废物管理的所有阶段充分保护个人、社会和环境免受放射危害和其他危害。”

4.废物最少化原则

要使放射性废物产生量保持在可实现的最小量，就要通过适当的设计措施、运行和退役实践使废物的放射性活度量和体积量两方面都最小。减少废物量的方法包括对材料的选择和控制、材料循环使用以及采用合适的运行程序。要特别强调的是对不同形态的废物和材料进行分类处理，这可减少废物的体积和便于管理，降低治理成本。

放射性废物的来源和分类放射性废物有多种来源，不同的来源，其分类和处理方法也有区别。例如，铀矿冶废物就是单独一类放射性废物，它采用尾矿库、废石场或井下回填等方式进行处置；伴生放射性矿开发利用产生的放射性废物是另外一类；核技术利用产生的放射性废物具有多样性，其中包含一些寿命很短的放射性废物，可以通过衰变贮存转化为非放射性废物，也包含一些可以采用上述分类系统的放射性废物；核技术利用产生的废密封放射源属于特殊的分类。目前国际上正在讨论的一种放射源分类系统是从源的使用、贮存、运输中事故应急的角度提出来的，没有考虑不同类别的废放射源需要采用不同的处置方式，如高风险源可能采用深地质处置，低风险源可能采用近地表处置或者在近地表处置场的特殊单元中处置。

放射性废物可以按照它的危险程度加以分类，危险程度取决于核素的组成、辐射类型、半衰期、化学形态、毒性、活度浓度、活度总量、发热率和易迁移性等。我国现行国家标准(《中华人民共和国国家标准放射性废物的分类》GB91331996)按照废物处置安全的考虑，将放射性固体废物区分为高放废物、长寿命中低放废物(含岱衔 )和普通中低放废物。

高放废物和长寿命中低放废物要求深地质处置，普通中低放废物要求近地表处置。同时，考虑到废物处理和整备作业中的安全，又建立了一个辅助的分类系统，分别对放射性废气、废液和固体废物做了分类，并使这两种分类系统合理地衔接起来，从而解决了放射性废物分类标准在放射性废物管理全过程中的适用性问题。