放射性废物分类管理

科技工作者之家  |   2020-11-17 17:32

实行放射性废物分类管理,是国际通行做法,也是国内外放射性废物管理长期经验的总结。实行放射性废物分类管理,是考虑到放射性废物种类繁多,不同类型的废物形态、放射性水平、半衰期和生物毒性等不尽相同,需要针对放射性废物的不同特性采取有差别的管理措施,以在保证安全的基础上经济有效地管理放射性废物。

实行放射性废物分类管理,是国际通行做法,也是国内外放射性废物管理长期经验的总结。实行放射性废物分类管理,是考虑到放射性废物种类繁多,不同类型的废物形态、放射性水平、半衰期和生物毒性等不尽相同,需要针对放射性废物的不同特性采取有差别的管理措施,以在保证安全的基础上经济有效地管理放射性废物。

一、相关要求放射性废物分类是我国放射性废物管理领域的基本要求。《放射性废物安全管理条例》明确提出对放射性废物进行分类管理和处置的要求。

《核安全法》第四十条规定:“放射性废物应当实行分类处置。低、中水平放射性废物在国家规定的符合核安全要求的场所实行近地表或者中等深度处置。高水平放射性废物实行集中深地质处置,由国务院指定的单位专营。”

二、放射性废物分类方法放射性废物的分类方法有多种。依据废物的物理性状(形态),可分为气载废物、液体废物和固体废物。依据放射性活度水平,可分为豁免废物、低水平放射性废物、中水平放射性废物和高水平放射性废物。

着眼于放射性废物长期安全,以废物的最终处置为目标建立放射性废物分类体系已逐渐成为国际共识。我国的放射性废物分类体系充分借鉴国际成熟做法,并随着核工业实践的发展和对放射性废物管理认识的不断深入逐步完善,从早期主要考虑放射性废物产生、处理和贮存等处置前操作中的辐射防护要求,逐渐转为关注放射性废物处置的长期安全。

放射性度物分类体系建立了放射性废物类别与处置方式的一般联系,将低水平放射性废物、中水平放射性废物和高水平放射性废物,处置方式分为近地表处置、中等深度处置和深地质处置。放射性废物所含核索半衰期不一,潜在危害从几天到万年以上。处置是通过工程屏障和地下深达几米到几百米的地质岩体等将放射性废物与人员、环境长期隔离直到其潜在危害随核素衰变衰减到安全可接受的水平。近地表处置主要适用于潜在危害可持续300- -500 年的低放废物,中等深度处置适用于无法采用近地表处置使其达到安全可接受水平的中放废物,深地质处置适用于潜在危害长达万年以上的高放废物。

我国幅员辽阔、地质环境多样,为了减少由于大量废物长途运输带来的不安全因素、降低运输费用,同时考虑到低、中水平放射性废物产生单位分布面广,需要与人类环境隔离的时间相对较短,隔离要求相对较低,所以我国早在20世纪80年代初就对低、中水平放射性废物采取区域处置政策。而高放废物的放射性活度高、体积相对较小、寿命长,一旦释入环境其危害极其严重,所以从安全上考虑,需要与人类社会、环境永久隔离,其处置场所应尽可能地远离人群,宜采取全国集中处置。

该分类体系主要用于放射性废物处置管理,也对处置前管理具有指导作用。这是国际共识,也符合我国废物处置的现实需求,对推动建立我国放射性废物管理政策框架具有基础性作用。

三、高水平放射性废物处置高放废物包括乏燃料后处理产生的高放废液的固化体,以及需要直接处置的乏燃料,其所含放射性核素活度浓度极大,潜在危害长达万年以上,需要最高程度的隔离与包容。高放废物地质处置是一项以万年以上隔离为目标的多学科、复杂系统工程。国际上,高放废物处置相关工作通常由政府部门、国家公共机构、国家独资公司和核电企业组建的企业统一负责实施,并由国家专门设立基金支持。高水平放射性废物深地质处置的单位由国务院指定,并专门负责研发、选址、建造、运行和关闭等各阶段相关工作的开展。

四、中等深度处置中等深度处置主要适用于含有相当数量的长寿命核素,特别是发射α粒子的放射性核素,不能依靠监护措施控制废物衰变到近地表处置设施可接受的活度浓度,需要采取比近地表处置更高程度的包容和隔离措施的放射性废物。其处置深度通常为地下几十到几百米。国际上早在20世纪90年代就对中等深度处置开展了大量研究,国际原子能机构将其引入2009年发布的放射性废物分类标准中。美国、瑞典、芬兰、韩国等国家都已建成运行相应处置设施。

中等深度处置设施与深地质处置设施通常都位于地质岩体中,处置概念上并无严格界定,但两者都针对含大量长寿命放射性核素的放射性废物,且深地质处置提供最高水平的隔离并考虑释热是基本共识。根据国际放射性废物管理实践,后处理产生的中放废液固化体、反应堆退役产生的堆内活化组件,以及主要含长寿命放射性核素的废放射源等需要实施中等深度处置。1

本词条内容贡献者为:

宋培峰 - 高级工程师 - 环境保护部核与辐射安全中心