放射性废物整备

放射性废物整备是指形成一个适于装卸、运输、贮存和/或处置的货包，而进行的操作，包括废物转化为固态废物体、把废物封装在容器中和必要时提供外包装，其目标是把废物转变成符合后续过程废物接受准则要求的废物体或废物包，保证搬运、运输、贮存和处置过程中的安全。

整备是放射性废物处置前的一个重要步骤。放射性废物处置是把放射性废物放置在一个经批准的专门设施中，不再回取，使之与人类生存环境永久隔离的行政和技术活动的总称，它是核燃料循环的最后一个环节1。

放射性废物处置的基本原理是建造一种处置系统，使之能在一定的安全期内有效包容放射性废物。即使放射性废物会通过自然过程以多种扩散形式迁移并稀释，但稀释后的浓度不存在不可接受的危害。对铀矿山废石一般利用废矿井就地回填处置，对短寿命中低放废物一般采用近地表处置、岩洞处置或水力压裂和深井注入等方式，处置系统的有效期为300～500年；对高放废物、α废物、乏燃料和长寿命中低放废物，提出了宇宙处置、深海处置、海床处置、冰盖处置、岩石熔化处置等方式，但公认的有效可行的方式是深地质处置，其处置系统的有效期应达到1万～10万年。

放射性废液的整备放射性废液在处置之前都应转化为某种稳定、牢固、惰性的固体形态，以避免由于自然过程而造成的放射性核素的迁移或扩散，从而实现安全处置。目前关于放射性废液的整备，世界上大多数国家都在大力研究和应用固化的方法。

放射性废液固化方法分类放射性废液固化方法很多，有水泥固化、沥青固化、聚合物固化、玻璃固化、人造岩石固化等等。使用最多的是水泥固化，最有发展前景的是玻璃固化。水泥固化、沥青固化、聚合物固化通常用于固化低于中水平的放射性废液、化学泥浆、蒸残液和废物树脂等。玻璃固化主要用于固化高放废液，人造岩石固化主要用于固化锕系核素废物。不同类型废物应选用不同固化方法，综合考虑安全性、可行性和经济性。

部分固化方法的特点放射性废液的固化对固化体的导热性能、机械强度、浸出性能、化学稳定性、耐辐照性能、抗浸泡性能、抗冻融性能以及固化过程的减容比都有一定的要求。

（1）水泥固化，具有设备和工艺简单，操作方便、安全；固化材料易得、价低，能耗小、成本低；固化体机械强度高，耐热性好抗辐照能力强；自屏蔽性能好的特点。

（2）沥青固化，固化体稳定性好，但工艺和设备复杂，适用于处理放射性水平较高的废物；但易于燃烧爆炸。

（3）玻璃固化，玻璃固化时，大部分放射性核素在高温下以氧化物形式和玻璃形成剂熔制成均匀的玻璃体，从而使放射性核素有效地固定。固化体具有较高的抗化学介质侵蚀的能力和良好的辐照稳定性、热稳定性和机械稳定性。不足之处是玻璃是一种自由能较高的亚稳态物质，它有通过析出晶体，释放能量而到达稳定态的自发倾向。析出晶体的玻璃体在抗水浸出等性能上有所下降。

（4）放射性废物陶瓷固化，使放射性核素作为晶体的组成部分而固定的固化方法,主要有玻璃-陶瓷固化体（合适组成的硼硅酸盐玻璃固化体经热处理而部分析晶的产物）、过煅烧陶瓷固化体（废液与硅、铝、锶等添加剂一起转化为煅烧物后再经高温处理的产物）、交换剂热压陶瓷固化体（用特制的水合氧化物型无机离子交换剂吸附放射性核素后再经热压烧结的产物）等；

硼硅酸盐玻璃固化体稳定性较好、工艺简单，但有可能析出晶体，改变玻璃性质，影响长期贮存的安全性。陶瓷固化体和复合固化体稳定性好，但工艺复杂，技术上要求较高。

放射性固体废物整备对于放射性固体废物的整备我国国家有关要求如下2： （1）埋置或包封固体废物时应选用合适的介质材料，以保证废物体尽可能均匀和密实。特别要考虑

某些金属废物(如AI,Mg,Zr)与碱性水反应产生氢气的可能影响。

（2）各类废物应选用合适的包装(必要时包括外包装)才能进行贮存、运输和处置废物容器应符合

GB11506和其他有关包装容器标准的规定。废物包装的材料和结构应满足贮存、运输和处置的废物接

受准则的要求。

（3）应尽可能采用标准包装容器(如废物容器、屏蔽容器、运输容器或外包装)，以便于装卸、运输、

贮存和处置。

（4） 应充分考虑a废物包装容器的密闭性。采用高整体容器时，应考虑长期辐照对废物体及容器的

影响。

（5）废物整备设施的营运者应定期对其废物体和废物包的长期安全性进行评估，以保证在搬运、贮

存、运输和处置的正常土作条件下和设定的事故工况下能包容放射性物质。废物体和废物包装的技术特

性应根据评估的结果加以改进 。

（6）废物包装容器应由具有制造许可证的单位生产，并按相应标准规定的要求进行检验和验收。

本词条内容贡献者为:

刘瑞桓 - 高级工程师 - 环境保护部核与辐射安全中心