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某核設(shè)施退役技術(shù)和廢物處置方式應(yīng)用及探討

文檔作者：楊國棟文檔來源：核四0四有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年08月31日
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某核設(shè)施退役技術(shù)和廢物處置方式應(yīng)用及探討
楊國棟
（中核四四有限公司，甘肅嘉峪關(guān)７３２８５０）
摘　要：核設(shè)施因具有放射性、毒害性的特點，如何安全、有效地將核設(shè)施進行清污、解體和拆除等退役處置已成
為受關(guān)注的問題。為此，對某核設(shè)施退役技術(shù)和廢物處置方式進行了介紹，并對核設(shè)施退役技術(shù)的應(yīng)用和核廢物處置
難度進行了分析和探討，以供參考。
關(guān)鍵詞：核設(shè)施；核廢物；退役現(xiàn)狀；處理技術(shù)
中圖分類號：ＴＭ６１３
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ＹＡＮＧＧｕｏｄｏｎｇ
（ＣＮＮＣ４０４Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉａｙｕｇｕａｎ７３２８５０，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅａｎｄｔｏｘｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｎｕｃｌｅａｒｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ，ｈｏｗｔｏｓａｆｅｌｙａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｄｅｃｏｍ
ｐｏｓｅ，ｄｉｓｍａｎｔｌｅａｎｄｄｉｓｍａｎｔｌｅｎｕｃｌｅａｒｆａｃｉｌｉｔｉｅｓｂｅｃａｍｅａｎｉｓｓｕｅａｎｄａｔｔｒａｃｔｅｄｇｅｎｅｒａｌｃｏｎｃｅｒｎ．Ｔｈｅｄｅｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙａｎｄｄｉｓｐｏｓａｌｍｏｄｅｏｆａｎｕｃｌｅａｒｆａｃｉｌｉｔｙｉｎＣｈｉｎａｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｅｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎ
ｎｕｃｌｅａｒｆａｃｉｌｉｔｉｅｓａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｏｆｄｉｓｐｏｓｉｎｇｎｕｃｌｅａｒｗａｓｔｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｆｏｒｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｎｕｃｌｅａｒｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ；ｎｕｃｌｅａｒｗａｓｔｅ；ｔｈｅｓｔａｔｕｓｏｆｄｅｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
收稿日期：２０１７１１２０
０ 引言
核設(shè)施退役必須按照國際原則和國家相關(guān)標準，對服
役期滿的核反應(yīng)堆、快中子反應(yīng)堆、試驗場所、煙囪等核
設(shè)施進行去污、拆除、清理、移走等退役處理，并采用合
理的技術(shù)手段對退役過程中所產(chǎn)生的核廢物進行處置，盡
可能減少和避免核廢物帶來的環(huán)境污染和人體傷害，最終
實現(xiàn)核設(shè)施和場所無限制的開放和使用。本文以某核設(shè)施
退役技術(shù)和廢物處置方式為基礎(chǔ)，對核廢物的類型、危害
性及處理難度等進行了分析和探討，為其它核設(shè)施退役及
相應(yīng)核廢物的處理提供參考思路。
１ 核設(shè)施退役概況
某核設(shè)施建設(shè)于１９６０年，因使用年限到期，按照相
關(guān)要求對核設(shè)施進行退役和場址重新開發(fā)?；冢桑粒牛?的
核設(shè)施退役等級劃分，該核設(shè)施屬于三級退役級別，采用
有效的技術(shù)手段對其全部設(shè)施進行去污、拆解、清除等退
役處置，盡可能將核退役設(shè)施及所在場所的環(huán)境恢復(fù)至可
使用的狀態(tài)，最終實現(xiàn)核設(shè)施退役場址的無限制使用和二
次開發(fā)利用；同時要求做好退役過程中的核廢物處置工
作，盡可能減少和避免核廢物帶來的環(huán)境危害和人身
傷害。
２ 核設(shè)施退役技術(shù)
２．１ 退役范圍
根據(jù)核設(shè)施的實際壽命情況和ＩＡＥＡ 的退役等級分
類，該核設(shè)施立項為ＩＡＥＡ的三級退役項目，即所有設(shè)施
全部拆卸和轉(zhuǎn)移處理，場址全面清污達到無限制使用條
件。由于該核設(shè)施占地面積為５８０ｍ２，范圍包括所有從事
過放射性材料加工、試驗、存放的廠房，存放各種使用設(shè)
備、儀器的場所，和受污染的水系統(tǒng)、材料庫、試驗室等
區(qū)域。核設(shè)施退役是一項復(fù)雜的綜合性實施工程，從項目
立項到場址清除完成需要諸多技術(shù)支持。
該核設(shè)施通過以下技術(shù)的應(yīng)用順利完成了退役，其優(yōu)
點是投入資金較少、實施時間短，難點在于廠房、大金屬
固件的分解及拆卸需要專業(yè)的技術(shù)，其退役技術(shù)應(yīng)用如圖
１所示。
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１３２
電工技術(shù)　電氣工藝
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２．２ 核設(shè)施退役立項
核設(shè)施的安全退役需要綜合考慮相關(guān)法律、社會公共
安全、環(huán)境污染、處理技術(shù)的可行性、退役經(jīng)費、人員分
工等問題，因此需向上級部門申請立項，成立專門的退役
部門及工作小組。對退役設(shè)施的立項包括：核設(shè)施退役可
行性的研究分析；退役時間和處置時間的計劃；退役級別
和實施范圍的確定；明確退役過程的人員組織體系、職責
分工；分析技術(shù)難點和危害程度；費用安排等。相關(guān)退役
工程證明，提前對退役核設(shè)施進行立項和計劃安排是非常
必要的，能提高工作效率，降低人力物力的投入。
２．３ 核設(shè)施源項調(diào)查
在退役實施立項后開展源項調(diào)查工作，現(xiàn)場調(diào)查核設(shè)
施的設(shè)計資料、放射水平和放射源等檢測報告文檔；調(diào)查
核設(shè)施的數(shù)量、類型、范圍等現(xiàn)狀；抽樣測試和分析計算
放射性核素的數(shù)量、受污染面積和去污面積等。核設(shè)施源
項調(diào)查的目的是為退役后續(xù)退役方案、退役經(jīng)費、廢物的
處理策略的制定，提供數(shù)據(jù)支撐；為退役可行性研究報
告、安全分析報告和環(huán)境影響評價報告的編制，提供材料
依據(jù)。
２．４ 核設(shè)施分類處理
核設(shè)施退役的實施處理過程分為去污→拆卸→解體→
移走。按照工序，首先對去污對象進行分類；再根據(jù)核設(shè)
施分類，按照場所、固件大小和拆卸難度選擇合適的切割
技術(shù)進行分解處理；最后，對拆解的固體部件進行固定處
理，統(tǒng)一分類裝車運走。根據(jù)核設(shè)施的物理特征劃分為金
屬性、水泥性、土壤性和其它特性，該退役核設(shè)施的去污
過程見表１。
表１ 核設(shè)施退役去污
Ｔａｂ．１Ｄｅｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｏｆｎｕｃｌｅａｒｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ
序號物理特性去污方法去污對象
１ 金屬性有機溶液浸泡金屬機床、設(shè)備、零部器件等金屬材料
２ 水泥性高壓水去污地面、路面、墻體等水泥建筑體
３ 土壤性機械鏟除試驗場地、草地、道路等土質(zhì)場所
４ 其它特性擦拭去污運輸車輛、工具箱、建筑表面等
２．５ 廢物管理及處置
退役核廢物的管理及處置是按照最小化的技術(shù)原則，
對核設(shè)施進行檢測和評估，盡可能回收利用退役設(shè)備、器
具。對拆卸的墻體、路面等建筑材料根據(jù)需要循環(huán)應(yīng)用到
新建的核設(shè)施中。
２．６ 輻射檢測
輻射檢測貫穿于整個退役過程，包含施工監(jiān)測、環(huán)境
監(jiān)測、去污處理檢測、驗收檢測等四個方面。其目的是實
時監(jiān)測退役區(qū)域內(nèi)的空氣、污染設(shè)備、建筑物的放射性熱
點，檢測去污或清污是否達標；同時，對需要外運或回收
利用的機床設(shè)備、儀器進行合格性檢測；最后，對場址清
污和周圍環(huán)境進行達標檢測和驗收檢測。
２．７ 場址清污
場址清污的凈化水平?jīng)Q定了核設(shè)施的退役水平，主要
包括土壤清污和地下水清污。土壤清污的主要方法就是對
污染土壤采用清洗、溶解、過濾等手段去除有毒、有害物
質(zhì)，經(jīng)清污的土壤可用于填埋或種植樹木等。地下水清污
的主要方法是采用化學試劑將有毒物質(zhì)進行沉淀，利用紫
外線、微生物技術(shù)改變有毒物質(zhì)的毒性。土壤和地下水的
清污效果是否達標，將決定退役場所的環(huán)境能否恢復(fù)至可
使用的狀態(tài)。
３ 核廢物處置技術(shù)
３．１ 核廢物的危害
根據(jù)ＩＡＥＡ對核廢物類型的劃分，該核設(shè)施退役過程
中產(chǎn)生的核廢料可分為高放射性廢物、中放射性廢物和低
放射性廢物。高放射性核廢料主要來自于試驗場地、防護
鋼墻、每次試驗中收集的含貧鈾的砂土樣本及機加工車間
產(chǎn)生的含貧鈾污染物等。含貧鈾的污染物中含有多種高放
射性元素，具有毒性較大、穿透力強和半衰期長等特點，
對人體和其它生物體危害極大。中放射性核廢料大多來自
存放放射性材料的庫房，被污染的設(shè)備、土壤、下水道
等；低放射性核廢料危害較低，主要為試驗室、運輸車輛
及操作過程中使用的勞保用品等。未經(jīng)有效處理的氣體粉
塵、液體廢物和固體廢料，會對周圍的空氣、水源、土壤
造成嚴重的污染和破壞。該核設(shè)施退役的核廢物處理流程
如圖２所示。
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３．２ 核廢物處理技術(shù)
因為核廢物具有較強的放射性、毒性，所以必須采取
嚴格的強制管理制度和安全技術(shù)措施，防止核廢物外泄、
擴散。核廢物的危害是長久的、不可逆的，一旦核廢物發(fā)
生擴散或泄漏，就將造成不可恢復(fù)的、永久性的水污染、
土壤污染等環(huán)境破壞，影響生存環(huán)境和生命安全。對此，
在核設(shè)施退役過程中，廢物處置必須嚴格按照ＩＡＥＡ 對核
廢物處理的規(guī)定。核廢物處理方式和技術(shù)見表２。
３．３ 核廢物處理難度
本文認為是以下兩方面的原因決定了當前核廢物處理
的難度。
１３３
電氣工藝　電工技術(shù)
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表２ 核廢物處理方式及技術(shù)
Ｔａｂ．２Ｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｎｕｃｌｅａｒｗａｓｔｅ
序號核廢物處
理方式核廢物處理技術(shù)
１ 處置
針對中低放射性的廢氣、廢液，必須通過物理或化學手段進行稀
釋處理，直至放射性核素含量達標或滿足排放標準；針對中低放
射性的液體、固體廢物采用先濃縮、后固化包裝處理，杜絕核廢
料擴散和滲透；針對高放射性的乏燃料及其它廢料采用先滯留
衰減處理、后固化貯存處理，同時對乏燃料中的放射性元素進行
分解，回收可利用的元素
２ 包容
將放射性核素密封在廢物質(zhì)、包裝物和處置設(shè)施中，避免或最大
限度減少放射性核元素的釋放；在處置設(shè)施的選址、設(shè)計、建造
過程中，必須提供與核廢物相關(guān)的放射性核素包容
３ 隔離
將核廢物與人類生活環(huán)境或可接近的生物圈進行隔離，確保人
類與環(huán)境免受核廢物引起的輻射危害；對于放射性周期短的廢
物應(yīng)滿足數(shù)百年的隔離，對于高放射性的廢物應(yīng)滿足數(shù)千年的
隔離要求
４ 監(jiān)管對于核廢物的處理過程、處置方式、運輸過程及貯存位置，應(yīng)采
取專門的監(jiān)管機制，以防止能動特性破壞
　　第一，核廢物自身的特殊物理性。核廢物中含有多種
類型的放射性元素，且衰減周期、輻射穿透性各異，使得
核廢物的分類處理較為困難。同時核廢物的毒性、放射
性，使得核廢物的處理方式、處理過程與常規(guī)的廢物處理
有本質(zhì)區(qū)別，需專業(yè)人員、裝置及特定場所。
第二，科技水平及技術(shù)手段不夠。目前，對于低中放
射性的核廢物處理，現(xiàn)有技術(shù)和手段已較成熟。但對于高
放射性、長壽命的核廢物，技術(shù)手段和科技水均不能從本
質(zhì)上對其進行安全有效的處理，只能采用貯存來處理。
４ 結(jié)語
核設(shè)施退役包含經(jīng)濟、環(huán)境等因素，涉及技術(shù)可行
性、廢物合理性及社會安全性等問題，是一項花費時間
長、技術(shù)難度大和安全性極高的工程項目，需專業(yè)機構(gòu)和
專職技術(shù)人員按照國家相關(guān)標準要求，制定針對性較強的
退役方案，選擇安全可靠的技術(shù)手段進行嚴格處理。希望
通過本文的核設(shè)施退役技術(shù)介紹，能對我國其它核設(shè)施退
役及核廢物處理提供經(jīng)驗借鑒，最終實現(xiàn)核設(shè)施退役場所
的無限制開發(fā)和使用。
參考文獻
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防護通訊，２０１７，５（２７）：１５．
（上接第１３１頁）
造成的安全隱患，極大地提高了工作效率，保證了接地線
全過程正確使用。
４ 實現(xiàn)功能目標的研究
開發(fā)一套高壓接地線專用存放柜，可實現(xiàn)以下功能。
（１）纏繞筒既可通過電機和轉(zhuǎn)盤帶動將接地線繞成
圈，也可通過人工搖動手柄帶動將接地線繞成圈，在電力
作為動力時可通過控制器調(diào)節(jié)收放速度，提高工作效率。
（２）纏繞筒與轉(zhuǎn)盤、固定架均采用可拆卸連接，纏繞
筒取放方便，接地線纏繞完畢后，纏繞成組的接地線退出
纏繞筒后綁扎成組；存放時，接地線組外表統(tǒng)一美觀，符
合變電站標準化相關(guān)要求。
（３）收納筒箱體內(nèi)底部的插筒可插入放置絕緣桿，避
免了操作時絕緣桿表面劃痕出現(xiàn)；箱體兩側(cè)設(shè)有背帶，方
便攜帶，使用其可快速方便收放接地線。
（４）可依據(jù)計劃自動監(jiān)督接地線掛接、拆除情況，系
統(tǒng)地提供完備的接地線管理系統(tǒng)，通過建立接地線計劃，
自動監(jiān)督線路指定位置是否有效掛接與拆除了接地線，并
實時監(jiān)測接地線狀態(tài)，在發(fā)生異常時發(fā)出警報，保證生產(chǎn)
安全。
（５）裝置輕便，方便攜帶，僅需一個人操作即可，節(jié)
省了人力。
５ 結(jié)語
高壓接地線專用存放柜的成功研制可實現(xiàn)永久接地線
及個人保安線等接地線的纏繞，使接地線擺放整齊美觀、
便于存放，避免銹蝕變形，保證接地線的安全保護性能，
還可實現(xiàn)線路接地線日常使用的閉環(huán)化管理，極大地提高
了工作效率，保證了接地線的安全使用，有效杜絕帶接地
線合閘送電事故的發(fā)生，進而提升電力企業(yè)日常運行檢修
的信息化管理水平。
參考文獻
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氣應(yīng)用，２０１１（１８）：４２４５．
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電力自動化設(shè)備，２００８（７）：１１１１１３．
［３］彭薇，郝強．基于ＲＦＩＤ技術(shù)的輸電線路管理系統(tǒng)［Ｊ］．江蘇電
機工程，２００８（１７）：５８６０．
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工程學院學報，２０１１（４）：５５５７．
１３４
電工技術(shù)　電氣工藝

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