核电站废物的来源

1.裂变过程：燃料元件包壳破损（通常小于0.1%）；

2.活化过程：反应堆结构材料冲蚀-腐蚀产物60Co、55Fe、51Cr、54Mn 、59Ni、65Zn；冷却剂13N、19O、3H；化学添加剂、冷却剂中杂质24Na、27Mg、45Ca；

3.3H的来源

冷却剂中氘的活化：2H＋n→3H

冷却剂中锂的活化：6Li＋n→3H＋4He

硼的中子俘获：10B＋n→3H＋24He

铀核三裂变反应

3H以HT和HTO进入废气和废液中

4.14C的来源

气体中杂质的活化反应

17O核反应：17O（n，α）14C

14N核反应：14N（n，p） 14C

13C核反应：13C（n，γ）14C

14C以CO2进入废气和废液中

一回路冷却剂带有很强放射性，二回路介质也可能有放射性。

根据反应堆类型、功率、燃耗深度，计算机程序可以推算出堆芯裂变产物的核素组成和活度。根据燃料组件气密性，破损率，可以推算出包壳空隙内裂变产物的活度，以及一回路冷却剂中裂变产物和活化产物的活度。根据蒸汽发生器的泄露率，可以推算出二回路介质中裂变产物和活化产物的活度。

其他放射性废物主要产生于检修活动。

核电站废物的管理系统

放射性废物收集系统

硼回收系统

废气处理和排放系统

废液处理和排放系统

固体废物处理和贮存系统

放射性废气：工艺废气和排风系统

放射性废液：系统、管道阀门的泄漏，设备疏水，离子交换再生液，地面冲洗水，去污废液

固体废物：蒸发浓缩废液，废树脂，废过滤芯，高效过滤器芯，废设备部件，劳保用品

分类收集、处理和贮存：废气和废液达标排放；固体废物减容、包装后临时库内存放不超过5年，送往低中放废物处置场进行处置。

核电站废物的处理方法

废气处理工艺和设备

含氢废气和含氧废气，主要放射性组分：惰性气体、碘和气溶胶、碳-14和氘

含氢废气（高放无氧工艺废气）：氢气和氮气

处理方法：采用压缩贮存衰变或活性炭延迟床处理。

排放控制：取样分析和连续监测报警

燃爆事故：氮气稀释， H2浓度4%以下

含氧废气（低放有氧工艺废气）：呼排气和鼓泡排气

处理方法：采用高效过滤器和碘吸附处理

排放控制：连续排放

厂房排风

气流流向：从低污染区向高污染区流动

不同来源采用不同工艺流程处理：

（1）燃料厂房排风

（2）反应堆厂房排风

废液处理工艺和设备

分类收集和贮存，分类进行处理

蒸发法：强制循环蒸发和自然循环蒸发

离子交换法：常用的离子交换床一般不再生。秦二核根据进出口压差0.15MPa和外表剂量率15mSv/h 更换树脂

压水堆核电站各类废水处理工艺

工艺排水：放射性水平高，化学物质含量低

处理工艺：离子交换，蒸发处理或蒸发与离子交换串联使用

化学废液：化学物质含量高

处理工艺：蒸发处理

地面疏水：含一定量的化学物质和固体颗粒，放射性水平比较高时蒸发处理。

淋浴水和洗衣水：放射性水平通常很低，过滤或吸附处理，或蒸发处理。

含油废水：废油小于10mg/L，单独处理。

生活污水：生化处理站处理。

固体废物处理工艺和设备

湿固体废物：泥浆、浓缩废液、废树脂和废过滤器芯

浓缩废液：硝酸钠、硼酸或硼酸盐，最大含盐量400g/L。通常进行水泥固化，硼酸根离子有缓凝作用，加入Ca(OH)2预处理；SO42-有促凝作用，需要加入缓凝剂。

废树脂：迄今尚无较好的处理工艺

压水堆核电站废树脂中主要核素137Cs、134Cs、60Co、58Co

树脂的特点：比活度很高、有机物、辐解产生燃爆性气体、不易焚烧、不能直接处置。

不破坏树脂有机结构：压实、装桶、低温固化

破坏树脂有机结构：分解、降解、高温固化

水泥固化体：树脂溶胀龟裂和破碎，要限制废树脂的包容量。

废过滤器芯

通过铅屏蔽转运容器装入混凝土容器中，注入水泥砂浆固定，装在200L金属桶中。

干固体废物

废活性炭、石墨、吸附剂、废高效过滤器芯、废设备、部件、工具、劳保用品、擦试材料、铺垫或覆盖用的塑料，堆内测量部件等。

分为可压实废物和不可压实废物，可燃废物和不可燃废物。

我国各核电站都设有压实机。

固体废物的包装和运输

钢桶：200L、400L

混凝土容器：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ；自屏蔽效能好，抗腐蚀作用强；废物包装率低。

A型包装：渗水试验、负载试验、贯穿试验和1.2m自由坠落试验；

B型包装：增加高温燃烧试验、9m坠落试验和水浸试验；

固体废物的暂存：不超过5a的废物量；可回取；辐照剂量率限值。

对废物的要求：不超过设计限值和运输限值。

气态流出物的排放

连续排放和约定排放

分析取样：

惰性气体（测量总β和γ谱）

气溶胶（测量总β和γ谱）

碘（测量总γ和γ谱）

液态流出物的排放

槽式排放

废水排放双重控制 

取样分析：总γ、总β、氚、90Sr和γ谱。

在线连续监测包括在排放管路上的辐射监测和流量监测。