高放廢液的固化方法有哪些廠家

Ⅰ 中國的核廢料是怎麼處理的

【1】核廢料可分為低放射性廢料與高放射性廢料兩種。低放射性核廢料是指醫院、工廠、研究機構以及核電廠等產生包含放射性物質的廢棄物，如衣物、紙類、試驗器具等。高放射性核廢料則主要來自使用過的核燃料。其中鈾235約佔3%，其餘97%主要為鈾238以及鈈，這些鈾238及鈈都是未來可回收利用的資源。核廢料都可能導致放射性污染，危害人類健康。
【2】 低放射性核廢料在處理起來較為簡單，主要是經過焚化壓縮固化後，裝進大型金屬罐，以便在淺地層中掩埋。目前，國際上處理高放射性核廢料的方式主要有「再處理」和「直接處置」兩種選擇。「再處理」主要是從核廢料中回收可進行再利用的核原料，包括提取可製造核武器的鈈等。「直接處置」則是指將高放射性廢料進行「地下埋藏」，一般經過冷卻、乾式儲存、最終處置三個階段。

Ⅱ 高放廢物及其處置方法

高放射性廢物（High-Level Radioactive Waste，HLW），簡稱高放廢物，是在 20世紀70年代提出的，是指乏燃料後處理第一循環溶解萃取水溶液，或與此相當的濃縮廢液等（閔茂中，1998），其中的主要核素有銫、鍶及鈈、鎇、鎿等超鈾元素。我國放射性廢物分類標准（GB 9133-1995）中規定（國家環境保護局，1996）：高放固體廢物比活度A＞4×10¹¹Bq/kg，高放廢液比活度A＞4×10¹⁰Bq/L，因此它具有高放射性、高放射毒性以及發熱量大，且半衰期長的特徵，從而對人類生存和生態環境構成了長久和嚴重的危害。

對於高放廢物，視其放射性核素的種類和水平，達到無害化需要數千年、幾萬年甚至更長的時間。因此，對高放廢物的處置並不僅僅是一個工程技術問題，也是一個在特定場址環境下，與其處理工程設施有關的工程安全、環境保護、公眾輻射防護和社會可接受性的綜合性問題。能否安全處理這些高放廢物，是關繫到我國核事業可持續發展的不可迴避的重大問題，也是我國核工業面臨的重大挑戰，也是世界各核能大國普遍關注的重大課題（王駒，2009）。

高放廢物處置的目的就是把高放廢物與人類的生存環境隔絕開來，以防止放射性物質向生物圈遷移，或者至少將其限制在規定的水平。高放廢物的安全處置一直是一個世界性的難題，國際上自20世紀 50年代就開始了研究。為了保證高放廢物的安全處置，有關國家成立了專門的核廢物處置實施機構，並制定頒布了相關的法律、法規，明確了責任和義務，在政策、法規和體制上為高放廢物的安全管理和處置奠定了基礎。世界各國為消除放射性廢物對生態環境的危害，提出了核嬗變法、稀釋法和隔離法等方法來處置放射性廢物（閔茂中，1998；羅嗣海，2004）。

核嬗變法是指把長壽命放射性核素從高放廢物中分離出來，放入反應堆或加速器中用嬗變方法變成短壽命或非放射性核素。該方法可使放射性廢物的長期危害降低到最小，實現放射性廢物的減害處理。但是由於該法費用十分昂貴，目前還很難實現（閔茂中，1998）。稀釋法是將核廢物極度稀釋至對生態環境無害的水平（閔茂中，1998），稀釋法不適宜高放廢物。而隔離法就是將核廢料與生物圈長期隔離，使放射性核素不能進入生物圈或進入生物圈之前已經不會對其產生危害。隔離法又包括：太空處置、海洋處置、冰層處置及地質處置等。目前，冰層處置與太空處置還僅是一種設想。目前通過對各種方案的分析和對比，許多國家對地質處置的安全性與現實性達成共識，並認為高放廢物地質處置是最現實、可行的方法（Laurence，1997）。地質處置是基於多重屏障的概念，即先把液態核廢物進行濃縮，然後將濃縮液加以固化，最後進行深埋，利用土壤岩石等地質介質，採用一系列人工手段將核廢物固化體與生態環境長期或永久隔離，以防止或減緩放射性物質向生物圈遷移。為實現地質處理的長期隔離，必須依賴於有效的天然屏障和人工屏障。

Ⅲ 高放廢物深地質處置系統的工程屏障

一般把廢物體（vetrified waste）、廢物罐（overpack）、回填材料（buffer）稱為工程屏障（王駒，2006b）（圖1.2，魏海，2005）。它是高放廢物深地質處置系統中隔離放射性廢物的第一道防線，即工程屏障可以有效地阻滯地下水和廢物固化體接觸，以降低固化體中的放射性物質向圍岩中遷移的可能性。

圖1.3 高放廢物包裝容器示意圖

（據Milnes，1985）

Fig.1.3 Schematic view of the overpack

（Milnes，1985）

1、3—襯填料；2—塞子；4—廢物罐；5—廢物固化體；6—外包裝容器；7—空隙；8—套筒；9—處置單元外包裝

（3）工程回填材料

工程回填材料是指在廢物容器之間及廢物容器與地質體之間填入的材料，它可以作為一道物理屏障，阻滯水流進入廢物包裝容器，同時也可以視為在吸附過程中與放射性物質相互作用的化學屏障（Torstenfelt B.et al.，1983；劉月妙等，2007）。因此，要求回填材料應具有長期穩定性、力學性、膨脹性、低滲透性、核素遷移的遲滯性、熱傳導性、耐輻射性和經濟性。國外對回填材料的研究已有20 多年（Borje T.，1986；Radhokrishra H.S.，1989；JNC，2000a），如瑞典、美國、日本、法國等側重對膨潤土進行了大量的室內試驗與現場測試（Neaman et al.，2005）。已有研究表明，以蒙脫石為主要要成分的高壓實鈉基膨潤土是較理想的回填材料，且在膨潤土中加入石英砂有利於增大熱傳導性。我國於1986年開始研究回填材料，對可作為回填-緩沖材料的膨潤土礦床進行全國調查以及相關實驗，最終篩選出西北某地的膨潤土，因其蒙脫石含量較高、陽離子交換容量和比表面積大、滲透性能低、膨脹性大、導熱性能好，可作為首選回填材料（劉月妙，2003；王駒等，2004a）。

Ⅳ 放射性廢物地質處置

9.3.3.1 概述

處置和處理是放射性廢物管理工作中的兩個密切相關而又有明確分工的組成部分。放射性廢物處置是指在無回收意向的條件下，將處理好的放射性廢物放置於建好的永久存放庫(稱為處置庫)或給定的安放場地，使其在預定的時期內與人類的生產、生活環境隔離。而處理是指減容、分離、焚燒、壓縮、固化、包裝、運輸等一系列環節。

地質處置就是從地質角度選擇合適的放置場地，利用地質體的環境屏障作用或地質體與處置工程建築的綜合屏障作用永久地存放和隔離放射性廢物的處置方法。地質處置方法不但在理論上已為人們普遍理解和接受，而且在自然環境中，成為無害物質保存在原地，有力地說明一定的地質體具備保存放射性廢物的環境能力。

放射性廢物處置問題的實質是用工程的和天然的多重屏障系統來有效地隔離影響人類健康與安全的放射性核素向環境遷移擴散。因此選擇安全可靠的處置場地和設計、建造貯存庫時，必須綜合考慮。

9.3.3.2高放廢物的地質處置

如何最終安全地處置在核燃料循環過程中產生和積累的高放廢物，是核工業發展中的一個重要問題，也是放射性廢物地質處置方法研究中的一個重要問題。目前，無論是高放固體廢物還是高放廢液，一般都是考慮在地殼深部進行處置。

(1)地質處置的影響因素

1)深度:固體放射性廢物地下貯存的原理簡單，且有一定的優勢。建造深650m或更深的地下貯存庫無技術困難，但需考慮各種地表作用與自然現象不至於影響所埋藏的廢物為准。

2)地下水流作用:地下水是埋藏的廢物最易接觸的溶劑與載體，故在選擇場地時，必須十分重視地下水環境，確保場址周圍不可能發生地下水的滲入或者入滲速度很低，在安全期限內不至於產生放射性溶質遷移到人類生活環境中的問題。選擇滲透性低的岩石、能使貯存庫環境主岩中的地下水流減少到最低限度。

3)區域地質穩定性:場址應盡可能選在構造穩定及地震活動微弱區域的岩石之中。另外，在構造活動性較強的地帶內，當這種構造作用並不影響擬定的貯存庫岩石及其中所埋藏的廢物時，也可以考慮在該地帶內選擇場址。場址應避開斷層及其他岩石裂隙。

4)主岩的環境特徵:環境主岩的礦物成分、化學成分及其放射性本底特徵是放射性廢物處置庫環境主岩的重要研究內容之一。具有低滲透性、高吸附性，與放射性廢物之間不會發生能引起放射性核素遷移反應的環境主岩，將成為處置庫外的可靠環境屏障。同時，埋藏廢物庫周圍的環境主岩要有足夠大的范圍。

5)工程地質特徵:鑒於岩石靜壓力隨深度而增大，故需選擇適當的埋藏深度，使岩石靜壓力不致危及貯存庫的坑道。岩石靜壓力在各處變化很大，所以對每個擬選場址都需查明其工程力學特徵，而且，處置庫的設計都需因地制宜。美國對田納西採石場的白雲石樣品進行注模試驗的結果表明，當岩石負荷達70MPa、溫度高至200℃時，岩石的變形很小。

6)自然資源環境:廢物貯存庫絕不應對自然資源產生強烈的影響。貯存庫中埋藏的放射性廢物和周圍的很大一部分環境主岩構成一個較完整體系，這一體系中的任何部分都不得以任何理由進行挖掘，影響其自然資源。

(2)高放廢物處置庫的岩石環境特徵

適用於高放廢物地質處置的環境岩石類型比較廣泛，涉及侵入岩、變質岩、噴出岩、沉積岩。例如;花崗岩、片麻岩、玄武岩、凝灰岩、流紋岩、頁岩、粘土、鹽岩等，世界上許多國家都分別作過研究。

高放廢物地質處置的環境岩石類型研究內容比較多，除地質學外，還有熱學、岩石力學等。具體的研究內容有:岩石待征、同位素地質年齡、孔隙度、滲透率、力學性質等。

(3)地質處置方案

對於長壽命、高水平放射性廢物的最終處置問題，最長遠的解決辦法是將其置入地殼深層中。這種處置的優點一是可按照地質年代計算的長時段中，從所有同人類接近或接觸的環境中消除了具有潛在危害的物質;二是有確實的保證，使這些物質在可能重返地表之前早已衰變掉。

目前，已經研究或擬研究的高放固體廢物地質處置方案有基岩礦坑處置、層狀鹽岩層處置、海底坑道處置等。

(4)廢液固化

為了解決高放廢液長期安全貯存的一些問題，一般以固態貯存較好。固態物更易於運往遠處，發生偶然事故或火災時釋出的危險較小，而且在地表或地下長期貯存之後滲入地下含水層的機會大為減少。

通常要求，任何一種將液體廢物轉化為固態物的處理方法，理論上應符合以下條件:體積顯著減小;工藝應比較簡單;生成物在所有預料的環境下均應具有化學穩定性;沒有自熱作用的損耗;生成物應不吸濕而且密實;工藝過程應適於遠距離操作和維修;方法應不太貴;生成物的形狀應易於運輸;最終產物應具有足夠強度，能經受跌落及其他偶然的撞擊;通過精心設計或採用有效的方法能夠保持低的放射性強度。

最重要的轉化和固化的方法是:瀝青化;水泥化和製成水泥塊;罐式般饒;流化床煅燒;噴霧固化;玻璃化;轉化成粘上燒結塊。目前，各國研究的適合高放廢液固化的四種主要方法是:罐式煅燒，噴霧固化，磷酸鹽玻璃化和硫化床煅燒。

9.3.3.3 中、低放固體廢物的地質處置

中、低放廢物包括液體、泥漿及多種材料，如防護服、動物迫骸、玻璃器皿、離子交換樹脂、管道閥門及紙張等。大多數中、低放廢物來自核電站、研究實驗室、醫院、工業設施和大學等。

中、低放固體廢物的地質處置方法主要有填溝法、包氣帶法、地面處置、地下坑道處置。

(1)填溝法

填溝法的優點主要是簡便易行，但廢物滲出的危險較大。從早期的實踐看，美國一般在天然地表挖掘淺溝掩埋處置低放廢物，有的用填溝法處理。大多數地溝的規模取決於地形、沉積物的類型、岩石特徵和其他局部條件。

(2)包氣帶法

一般說來，由於含水量的降低，包氣帶岩石的滲透系數比飽水帶大大降低，使放射性核素的遷移速度減小。因此，包氣帶處置是各國在處置中、低放廢物中重點研究的方法之一。

(3)地面處置

地面處置一般採用土丘式或工程結構式方案。該方案適用於半衰期很短的放射性核素如日本、法國採取這種方案，但美國人認為這是一種靈活適用但費用昂貴的管理方法。

(4)地下坑道處置

地下洞室和礦坑等均作為地下坑道的同等概念。在地質條件不適合於淺埋方案處置中、低放廢物的地區，可以考慮地下坑道處置方案。它適合於處置固體或固化廢液和半衰期范圍較寬的要求高度隔離的中、低放射性廢物。

9.3.3.4 放射性廢液的地質處置

放射性廢液深井處置是目前研究的方案之一，地下槽貯則是一種非永久性的過渡性地質處置方式，水力壓裂法處置放射性廢液是一種液入固存的地質處置方案。

Ⅳ 高放廢物的簡介

高放廢物主要是乏燃料後處理產生的高放廢液及其固化體、准備直接處置(一次通過式)的乏燃料及相應放射性水平的其他廢物。
國際原子能機構按處置要求的分類標准把釋熱率大於2千瓦/米^3，長壽命核素比活度大於短壽命低中放廢物上限值的廢物稱為高放廢物。中國《放射性廢物的分類》標准(GB9133-1996)規定：高放液體廢物，放射性濃度(A)>4×10^10貝可/升；高放固體廢物，A>4×10^11貝可/千克或釋熱率>2千瓦/米^3(5年4×10^10貝可/千克，且釋熱率>2千瓦/米^3(T 1/2，2>30年)。 高放廢物的體積雖然不足核燃料循環所產生的放射性廢物體積的1%，但其所含放射性量超過核燃料循環總放射性量的99%。高放廢物中含有鎿、鈈、鎇、鍀、碘、鍶、銫等放射性核素，其主要特點是放射性持續時間長、核素毒性大和發熱性等。高放廢物(液體廢物)的放射性比活度大3.7×109Bq/L。鎿-237、鈈-239等半衰期均超過10萬年。這些放射性核素一旦進入生物圈，危害極大，尚不能用普通的物理、化學或生物方法使其降解或消除，只能靠自身的放射性衰變慢慢減輕其危害。高放廢物要達到無害化需要數千年、上萬年甚至更長的時間。因此，必須對高放廢物進行充分、徹底、可靠的永久隔離。而如何對高放廢物進行安全處置也成為了世界性難題。

Ⅵ 放射性廢液的處理方法有哪些

很專業的 可以網上查詢到很多書籍和學術文章專門介紹研究這方面的

伴隨著核工業的生產研究以及核技術應用的普及和擴大，全世界每年產生的核廢物或稱放射性廢物正逐步增加。按放射性水平分類核廢物可劃分為低放廢物中放廢物和高放廢物。目前已有較成熟的技術對低中放廢物進行最終安全處置，而對於高放廢物由於其含有毒性極大半衰期很長的放射性核素對其安全處置是一個世界性難題。
高放廢物的最終處置是發展核電與核工業急需解決的問題，近40年來，經過國內外多方面研究公認的是基於「多重屏障原理」的深地質處置方法。即設置一系列天然和人工屏障於廢物本身和生物圈之間，以增強處置的可靠性和安全性。這些屏障包括：廢物包裝(廢物,固化材料,廢物罐和可能的外包裝),工程屏障(處置庫工程建築物和回填材料)和天然屏障(主要指地質介質本身)。高放廢物的深地質處置實際上是將高放廢物固化體放入地下一定深度（200 ～1 5 00m）的空洞中，固化體周圍充填人工屏障（固化體包裝容器與緩沖回填材料）,利用人工屏障與天然屏障（天然地質介質）阻滯放射性核素遷移，達到不危害生物圈的目的。
安全處置高放廢物戰略重視保證核能工業可持續發展，保護人民健康，保護環境。它不僅提出了許多挑戰性的科學和技術課，而且在一個更高的層面上對國家核能核廢物國防和環境保護事業中大型科學研究的總體規劃和組織實施經費保障及工程建設等提出了立法和政策方面的要求。在利用深部岩石洞室作為永久儲存庫方面，雖然科學家為之奮鬥了幾十年，迄今未獲圓滿解決。因為放射性核廢物的地質處置是一個關繫到國計民生多學科交叉的綜合性問題，是一個涉及放射性化學、原子物理、水文地質學、水文地球化學、構造地質學、土木工程學多學科的復雜的系統工程。

參考文獻

1. 英N.A.查普曼. The geological disposal of nuclear waste. 核廢物的地質處置. 1992年
2. 王駒、陳偉明等. 高放廢物地質處置及其若干關鍵科學問題. 岩石力學與工程學報.2006
3. 溫志堅. 中國高放廢物深地質處置的緩沖材料選擇及其基本性能. 岩石礦物學雜志.2005
4. 王青海、李曉紅等. 放射性廢物處置中的地質學問題及研究現狀. 重慶大學學報.2003
5. 崔玉軍、陳寶. 高放核廢物地質處置中工程屏障研究新進展. 岩石力學與工程學報.2006
6. 郭永海、王駒、金遠新等. 高放廢物深地質處置及國內研究進展. 工程地質學報.2000