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科普:放射性废物都有那些类型?处理方式都有那些?

2025-09-28 13:33     来源:欧洲核学会ENS     欧洲核学会 ENS 放射性废物 放射性废物

放射性废物包括所有类型的放射性废物。这些废物需要以必要的安全措施进行处理、储存和处置。废物种类繁多,放射性水平也各有不同,因此处理方式也各有不同。

放射性废物从哪里来?

所有国家都有放射性废物,即使是那些没有运行核电站的国家。核废物的来源多种多样,其中大部分来自核电站。这包括燃料元件和其他需要处置的放射性物质,例如过滤器、防护服、交换材料等。

医疗行业也会产生核废料,例如诊断或癌症治疗过程中产生的针头、衣物等。其他废物则来自农业(通过辐照消毒)和一般工业(例如,需要放射源来检查焊缝或沥青中的水分)。

放射性废物有哪些不同类型?

放射性废物有多种类型,每种类型都需要采取适当的措施,以确保短期或长期的安全储存。废物的分类取决于其放射性水平和半衰期。

就其时间而言,如果废物的半衰期短于 30 年,则将放射性废物归类为短寿命废物;如果废物的半衰期长于 30 年,则将放射性废物归类为长寿命废物。

300年后(约10个半衰期),短寿命放射性废物的放射性水平可以忽略不计,与天然放射性水平相当。这些废物可以作为普通废物处理。

根据放射性废物的放射性水平和半衰期,放射性废物可分为以下几类:

·极低水平废物 (VLLW):不需要高水平遏制和隔离的废物,因此适合在监管控制有限的近地表垃圾填埋场类型设施中处置。

·低放废物 (LLW):高于清除水平,但长寿命放射性核素含量有限的废物。此类废物需要长达数百年的严格隔离和封存,适合在近地表设施中处置。此类废物涵盖范围非常广泛。LLW 可能包括放射性浓度较高的短寿命放射性核素,也可能包括放射性浓度相对较低的长寿命放射性核素。

·中放废物(ILW):由于其成分,尤其是长寿命放射性核素,需要比近地表处置更高程度的遏制和隔离的废物。然而,ILW在贮存和处置期间不需要或仅需要有限的散热措施。ILW可能含有长寿命放射性核素,特别是α射线放射性核素,这些核素在机构控制可依赖的时间内不会衰变到近地表处置可接受的放射性浓度水平。因此,此类废物需要在更深的深度处置,大约几十米到几百米。

·高放废物(HLW):指放射性浓度高到足以通过放射性衰变过程产生大量热量的废物,或含有大量长寿命放射性核素的废物,此类废物的处置设施设计时需要考虑这些因素。通常情况下,在地表以下数百米或更深的深层稳定地质层中处置HLW2,是公认的处置方案。

我们如何处理放射性废物?

比利时核废料管理的例子可以说明核废料管理。它包含5个步骤:

1.预防、限制和分类:废物产生者(核电站、研究中心、医院等)必须识别和分类废物流。

2.减容:尽可能减少废弃物的体积。固体废弃物采用压缩处理,可燃废弃物采用焚烧处理。

3.稳定和限制:将压实的废物限制在桶中,并固定ILW / HLW,通常通过水泥或玻璃化。

4.储存:这些桶安全地储存在大厅中,以保护环境和公众免受辐射。

5.处置:废物被隔离,直到放射性水平可以忽略不计。

放射性废物长期存在会产生什么后果?

放射性废物在处置前需要进行储存。储存类型很大程度上取决于废物的类型。每个欧洲国家都必须在其国家计划中指定一个负责处理放射性废物的机构。各国会根据具体情况选择不同的处理方法。废物将始终以最安全的方式处理,以确保公众和环境的安全。

低放和中放废物的储存——短期

由于这类废物不含任何半衰期较长的放射性物质,因此可以将其储存在靠近地表的地方(具体情况取决于国家)。必须设置防护屏障,以确保废物被隔离,不会再次流动。

高放射性废物和长寿命废物的处置

能源生产和其他核应用会产生被视为高放射性废物的放射性废物。目前,这些废物已被安全储存,但这只是权宜之计。大多数国家都认为,地质处置设施是处置高放射性废物的最佳方案。这意味着将废物隔离在地下数百米深处的稳定基质中,并由人工屏障包围。天然屏障和人工屏障共同作用,将确保长期安全。瑞典、芬兰、法国、瑞士、美国和韩国等国家都制定了建设此类设施的详细计划,其中芬兰已启动相关计划。


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