含鈾廢水的放射性

㈠ 放射性廢物的來源

放射性廢物的來源大致可分為四類：
核燃料生產過程
主要包括鈾礦開采、冶煉和燃料元件加工等。鈾礦開采和冶煉過程產生的廢物主要有廢礦石、廢礦渣、尾礦等固體廢物，礦坑水、濕法作業中產生的工藝廢水等液體廢物，以及氡和釙的放射性氣溶膠、粉塵等組成的氣體廢物。這類廢物主含有鈾、釷、氡、鐳、釙等天然放射性物質，比活度較低，產生的數量大。鈾回收和燃料元件加工過程產生的廢物主要是含鈾廢液。
反應堆運行過程
反應堆中生成的大量裂變產物，一般情況下保留在燃料元件包殼內，當發生元件包殼破損事故時，會有少量裂變產物泄漏到冷卻循環水中。反應堆冷卻循環水中的雜質（循環系統腐蝕產物）受中子照射後也會形成放射性的活化產物，冷卻循環水也就具有放射性。
核燃料後處理過程
大量裂變產物是核燃料後處理過程的主要廢物。在燃料元件切割和溶解時有部分氣體裂變產物（氪85、碘129等）從燃料元件中釋放出來,進入廢氣系統。99%以上的裂變產物都留在燃料溶解液里。當進行化學分離時，則集中在第一萃取循環過程（見普雷克斯流程）的酸性廢液中。這部分廢液的比活度很高，釋熱量大，是放射性廢物管理的重點。此外還有第二、三萃取循環過程產生的廢液、工藝冷卻水、洗滌水等。這部分廢液體積大，但比活度較低。
其他來源
核工業部門退役的核設施，核武器生產和試驗以及其他使用放射性物質的部門如醫院、學校、科研單位、工廠等產生的各種廢物。這些廢物種類不少，形式多樣。
其他來源
核工業部門退役的核設施，核武器生產和試驗以及其他使用放射性物質的部門如醫院、學校、科研單位、工廠等產生的各種廢物。這些廢物種類不少，形式多樣。

㈡ 醫院那些放射性的廢水是不是有有害氣體啊

射性廢物為含有放射性核素或被放射性核素污染，其濃度或活度大於國家審管部門規定的清潔解控水平，並且預計不再利用的物質。放射性廢物盡管有各種各樣，但卻具有一些共同特徵：

①含有放射性物質。它們的放射性不能用一般的物理、化學和生物方法消除，只能靠放射性核素自身的衰變而減少。

②射線危害。放射性核素釋放出的射線通過物質時發生電離和激發作用，對生物體會引起

放射性廢物固化處理裝置
輻射損傷。

③熱能釋放。放射性核素通過衰變放出能量，當廢液中放射性核素含量較高時，這種能量的釋放會導致廢液的溫度不斷上升甚至自行沸騰。

放射性廢物的危害包括物理毒性、化學毒性和生物毒性。通常主要是物理毒性。有些核素如鈾還具有化學毒性，此外，對於混合廢物含有有毒、有害化學污染物。至於生物毒性，僅來自醫院的個別廢物才可能摻有。物理毒性指的是輻射作用。大劑量照射可出現確定性效應，小劑量照射會出現隨機性效應。
放射性廢物是指放射性廢水、廢氣和固體廢物。隨著原子能工業發展和放射性同位素日趨廣泛應用，放射性廢物日趨增多，如不經處理或處理不當而外排，會使環境遭受放射性污染，不僅影響動植物的生長，惡化水體，且危害人體健康，甚至對後代產生不良影響。

㈢ 放射性元素放射出的是什麼會對人體造成什麼傷害

1、放射性的基本概念

某些物質的原子核能發生衰變，放出我們肉眼看不見也感覺不到，只能用專門的儀器才能探測到的射線。物質的這種性質叫放射性。

2、放射性污染來源及分類

1)、核武器試驗的沉降物(在大氣層進行核試驗的情況下，核彈爆炸的瞬間，由熾熱蒸汽和氣體形成大球(即蘑菇雲)攜帶著彈殼、碎片、地面物和放射性煙雲上升，隨著與空氣的混合，輻射熱逐漸損失，溫度漸趨降低，於是氣態物凝聚成微粒或附著在其它的塵粒上，最後沉降到地面。

2)、核燃料循環的「三廢」排放原子能工業的中心問題是核燃料的產生、使用與回收、核燃料循環的各個階段均會產生「三廢」，能對周圍環境帶來一定程度的污染。

3)、醫療照射引起的放射性污染 目前，由於輻射在醫學上的廣泛應用，已使醫用射線源成為主要的環境人工污染源。

4)、其它各方面來源的放射性污染 其它輻射污染來源可歸納為兩類：一 工業、醫療、軍隊、核艦艇，或研究用的放射源，因運輸事故、遺失、偷竊、誤用，以及廢物處理等失去控制而對居民造成大劑量照射或污染環境；二是一般居民消費用品，包括含有天然或人工放射性核素的產品，如放射性發光表盤、夜光錶以及彩色電視機產生的照射，雖對環境造成的污染很低，但也有研究的必要。

3、放射性對人體的危害

在大劑量的照射下，放射性對人體和動物存在著某種損害作用。如在400rad的照射下，受照射的人有5%死亡；若照射650rad，則人100%死亡。照射劑量在150rad以下，死亡率為零，但並非無損害作用，住往需經20年以後，一些症狀才會表現出來。放射性也能損傷遺傳物質，主要在於引起基因突變和染色體畸變，使一代甚至幾代受害。

4、放射性「三廢」處理

放射性廢物中的放射性物質，採用一般的物理、化學及生物學的方法都不能將其消滅或破壞，只有通過放射性核素的自身衰變才能使放射性衰減到一定的水平。而許多放射性元素的半衰期十分長，並且衰變的產物又是新的放射性元素，所以放射性廢物與其它廢物相比在處理和處置上有許多不同之處。

1).放射性廢水的處理

放射性廢水的處理方法主要有稀釋排放法、放置衰變法、混凝沉降法、離子變換法、蒸發法、瀝青固化法、水泥固化法、塑料固化法以及玻璃固化法等。

2).放射性廢氣的處理

(1)鈾礦開采過程中所產生廢氣、粉塵，一般可通過改善操作條件和通風系統得到解決。

(2)實驗室廢氣，通常是進行預過濾，然後通過高效過濾後再排出。

(3)燃料後處理過程的廢氣，大部分是放射性碘和一些惰性氣體。

3)、放射性固體廢物的處理和處置

放射性固體廢物主要是被放射性物質污染而不能再用的各種物體

(1)焚燒 (2)壓縮 (3)去污 (4)包裝

㈣ 常見的放射性廢水處理方法有哪些

放射性廢水的主要去除對象是具有放射性的重金屬元素，與此相關的處理技術，簡單地可分為化學形態改變法和化學形態不變法兩類。

放射性廢水處理方法：

其中化學形態改變法包括：

1、化學沉澱法；

2、氣浮法；

3、生化法。

化學形態不變法包括：

1、蒸發法；

2、 離子交換法；

3、吸附法；

4、 膜法。

化學沉澱法是向廢水中投放一定量的化學絮凝劑，如硫酸鉀鋁、硫酸鈉、硫酸鐵、氯化鐵等，有時還需要投加助凝劑，如活性二氧化硅、黏土、聚合電解質等，使廢水中的膠體物質失去穩定而凝聚何曾細小的可沉澱的顆粒，並能於水中原有的懸浮物結合為疏鬆絨粒。改絨粒對水中的放射性元素具有很強的吸附能力，從而凈化水中的放射性物質、膠體和懸浮物。引起放射性元素與某種不溶性沉渣共沉的原因包括了共晶、吸附、膠體化、截留和直接沉澱等多種作用，因此去除效率較高。

化學沉澱法的優點是：方法簡便、費用低廉、去除元素種類較廣、耐水力和水質沖擊負荷較強、技術和設備較成熟。缺點是：產生的污泥需進行濃縮、脫水、固化等處理，否則極易造成二次污染。化學沉澱法適用於水質比較復雜、水量變化較大的低放射性廢水，也可在與其他方法聯用時作為預處理方法。

蒸發濃縮法處理放射性廢水：除氚、碘等極少數元素之外，廢水中的大多數放射性元素都不具有揮發性，因此用蒸發濃縮法處理，能夠使這些元素大都留在殘余液中而得到濃縮。蒸發法的最大優點之一是去污倍數高。使用單效蒸發器處理只含有不揮發性放射性污染物的廢水時，可達到大於10的4次方的去污倍數，而使用多效蒸發器和帶有除污膜裝置的蒸發器更可高達10的6次方到8次方的去污倍數。此外，蒸發法基本不需要使用其他物質，不會像其他方法因為污染物的轉移而產生其他形式的污染物。

盡管蒸發法效率較高，但動力消耗大、費用高，此外，還存在著腐蝕、泡沫、結垢和爆炸的危險。因此，本法較適用於處理總固體濃度大、化學成分變化大、需要高的去污倍數且流量較小的廢水，特別是中高放射性水平的廢水。

新型高效蒸發器的研發對於蒸發法的推廣利用具有重大意義，為此，許多國家進行了大量工作，如壓縮蒸汽蒸發器、薄膜蒸發器、脈沖空氣蒸發器等，都具有良好的節能降耗效果。另外，對廢液的預處理、抗泡和結垢等問題也進行了不少研究。

離子交換法處理放射性廢水的原理是，當廢液通過離子交換劑時，放射性離子交換到離子交換劑上，使廢液得到凈化。目前，離子交換法已廣發應用於核工藝生產工藝及放射性廢水處理工藝。

許多放射性元素在水中呈離子狀態，其中大多數是陽離子，且放射性元素在水中是微量存在的，因此很適合離子交換出來，並且在無非放射性粒子干擾的情況下，離子交換能夠長時間的工作而不失效。

離子交換法的缺點是，對原水水質要求較高；對於處理含高濃度競爭離子的廢水，往往需要採用二級離子交換柱，或者在離子交換柱前附加電滲析設備，以去除常量競爭離子；對釕、單價和低原子序數元素的去除比較困難；離子交換劑的再生和處置較困難。除離子交換樹脂外，還有用磺化瀝青做離子交換劑的，其特點是能在飽和後進行融化-凝固處理，這樣有利於放射性廢物的最終處置。

吸附法是用多孔性的固體吸附劑處理放射性廢水，使其中所含的一種或數種元素吸附在吸附劑的表面上，從而達到去除的目的。在放射性廢液的處理中，常用的吸附劑有活性炭、沸石等。

天然斜發沸石是一種多孔狀結構的無機非金屬礦物，主要成分為鋁硅酸鹽。沸石價格低廉，安全易得，處理同類型地放射性廢水的費用可比蒸發法節省80%以上，因而是一種很有競爭力的水處理葯劑。它在水處理工藝中常用作吸附劑，並兼有離子交換劑和過濾劑的作用。

當前，高選擇性復合吸附劑的研發是吸附法運用中的熱點。所謂「復合」是指離子交換復合物（氰亞鐵鹽、氫氧化物、磷酸鹽等）在母體（多位多孔物質）上的某些方面飽和，所以新材料結合天然母體材料的優點，具有良好的機械性能、高的交換容量以及適宜的選擇性。

離子浮選法屬於泡沫分離技術范疇。該方法基於待分離物質通過化學的、物理的力與捕集劑結合在一起，在鼓泡塔中被吸附在氣泡表面而富集，借泡沫上升帶出溶液主體，達到凈化溶液主體和濃縮待分離物質的目的。例子浮選法的分離作用，主要取決於其組分在氣-液界面上選擇性和吸附程度。所使用捕集劑的主要成分是，表面活性劑和適量的起泡劑、絡合劑、掩蔽劑等。

離子浮選法具有操作簡單、能耗低、效率高和適應性廣等特點。它適用於處理鈾同位素生產和實驗研究設施退役中產生的含有各種洗滌劑和去污劑的放射性廢水，尤其是含有有機物的化學清洗劑的廢水，以便充分利用該廢水易於起泡的特點而達到回收金屬離子和處理廢水的目的。

膜處理作為一門新興學科，正處於不斷推廣應用的階段。它有可能成為處理放射性廢水的一種高效、經濟、可靠的方法。目前所採用的膜處理技術主要有：微濾、超濾、反滲透、電滲析、電化學離子交換、鐵氧體吸附過濾膜分離等方法。與傳統處理工藝相比，膜技術在處理低放射性廢水時，具有出水水質好，濃縮倍數高，運行穩定可靠等諸多優點。

不同的膜技術由於去除機理不同，所適用的水質與現場條件也不盡相同。此外，由於對原水水質要求較高，一般需要預處理，故膜法處理法宜與其他方法聯用。

如鐵凝沉澱-超濾法，適用於處理含有能與鹼生成金屬氫氧化物的放射性離子的廢水。

水溶性多聚物-膜過濾法，適用於處理含有能被水溶性聚合物選擇吸附的放射性離子的廢水。

化學預處理-微濾法，通過預處理可以大大提高微濾處理放射性廢水的效果，且運行費用低，設備維護簡單。

㈤ 核輻射的廢料輻射性能很強，各個國家是如何處理的

核電站產生的放射線核廢料為高度危險物質，人體暴露在核廢料下可能致癌。核廢料的放射毒性取決於多種因素，如物理半衰期、生物半衰期、核素可能富集的器官或組織對核輻射的敏感性、核素輻射的致電離功率（取決於放射性核素釋放的輻射能量）等。據此，137銫、90鍶、和131碘屬於在人體壽命范圍內具有最高危險性的放射性核素。其他具有長期危險性的核素還包括239鏷。這些核素對子孫後代都將構成嚴重威脅。

核廢料的處理必須符合美國國家環保局頒布的嚴格環保法規的要求。地下水滲率試驗採用美國環保局制定的《毒性特性滲率試驗程序》。試驗中，將核廢料浸沒在水中，然後檢測滲率中的顆粒污染物濃度。長期耐久性試驗則採用《產品均一性測試驗程序》，該實驗程序與TCLP類似，但暴露時間更長，從而精確檢定污染物類別。

㈥ 生活中有哪些物質具有放射性

生活中有哪些物質具有放射性？搜狐網

多雲 / 15°
福島核污水排太平洋或損害人類DNA，含有放射性物質

裕順自媒體
原創 · 10-26 06:01
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近日日本擬將福島核電站核污水排入大海，這一決定引發了諸多環保人士的擔憂。

環保組織「綠色和平」(Greenpeace)警告稱，福島第一核電站可能很快會排放到海里的受污染水含有可能破壞人類DNA的放射性碳。



環保組織稱, 工廠儲存的123萬噸的水——來自2011年福島核災難現場，包含放射性同位素碳14的「危險」水平和其他「危險」放射性核素，如果排放到太平洋將造成「社區和環境嚴重的長期後果」。



智慧知識：木屋電梯

話說電梯發明以後，市場上出現了很多生產電梯的廠家。但當時人們對這種新生事物普遍懷有恐懼心理。一位電梯推銷員奧蒂斯先生為了打開銷路，四處奔波。為了推銷電梯他參加紐約展覽會，並試圖說服建築商建造高層大樓，結果都以失敗告終。

一連串的失敗，並沒有使奧蒂斯消沉。一天，他發現一家大型百貨公司顧客十分擁擠，倘若有了電梯，買賣雙方都會便利很多。於是，他鼓起勇氣找到這家公司的老闆霍華德。

開始霍華德態度冷淡，經奧蒂斯再三描述電梯的好處，霍華德才答應願意試一下。奧蒂斯喜出望外。為了消除人們的恐懼心理，他讓設計人員把電梯設計成一間小木屋，這樣人們坐在裡面都像坐在屋子裡一樣，就不那麼害怕了。

這種既新奇又不容易產生恐懼感的升降木屋，為霍華德招來了大量顧客，奧蒂斯的電梯也引起了工商界的矚目，人們開始紛紛來找他訂貨。建築商們也開始考慮建造摩天大樓了。

萬事開頭難，做事情的開始都會遇到一些困難的，或許還有他人的不理解和阻撓。但是能夠成大事的人，正是能夠排除困難、堅持信念的人。

㈦ 日期常生活中，什麼物質含有鈾、鐳等放射性

這種東西無處不在，最直接最直觀也是每天都接觸的就是地板磚，吃飯的版碗呀碟呀的等等權陶瓷類產品，人居環境中人們常接觸的放射性國家出台了相關的標准，GB6566-2010，其中就是說的建築材料中含Ra、Th、K三種核素的放射性，分為建築主體材料如紅磚，空心磚，水泥等和裝飾材料如大理石、花崗岩、陶瓷產品等，據本人多年的測量經驗，主體材料基本不會超標，大理石基本不會超標，花崗岩要注意，顏色艷麗的一般都會超標，如孔雀綠，印度紅等，地板磚要注意一下，釉面材料含硅酸鋯，這種材料放射性很強，廠家沒控制好配料的話就會超標，買的時候最好看一下檢測報告，這可是家裡常年接觸的。在國家標准范圍內的放射性對人體的傷害可以忽略不計，正常環境的累積計量（包括接觸的建材、宇宙射線等）對人的傷害是可以忽略的，當然也是不可避免的。
地板磚等若想我幫你檢測一下的話可以寄1000克左右的樣品給我，免費給你測一下，至於空氣中的氡氣（主要為α射性，據說除香煙而外肺癌的主要誘因），甲醛，苯，氨，TVOC等就只有找當地的技術監督局或質檢所了。

㈧ 環境放射性輻射源

人類生存環境中放射性輻射的來源，主要有天然輻射和人工輻射。天然輻射源中有宇宙射線和岩石中天然放射性核素產生的放射性輻射。

（一）宇宙射線的輻射

來自星際空間的宇宙射線，其主要成分是高能質子；能譜寬度，1～10¹⁴MeV，主要為300MeV左右。其組成中約10%的⁴He離子及少量重粒子，以及電子、光子、中微子。它們進入地球大氣層後，通過高能散裂反應產生大量次級粒子（見表2-4-1），是引起照射劑量的主要成分。

太陽為一個熱核反應體，正常期間發射低能粒子；但在磁場擾動下會產生高能粒子，能量大約為1～100 MeV。在這期間，太陽粒子的注量率可能超過宇宙射線的注量率；但大部分不能穿過地球磁場，對低層大氣幾乎沒有影響。

由於地球磁場作用，約束宇宙射線中的電子和質子繞地球運行，在10～50 km高空形成兩個輻射帶。在20 km以內的稱內輻射帶，主要是能量為幾百兆電子伏以下的質子，注量率峰值在40MeV附近（在10 km高空）。在20 km高空以外的稱外輻射帶，主要是高能電子和少量α粒子，以及0.1～0.5 MeV能量的質子。這樣高度的輻射帶對航天飛行有較大影響。

宇宙射線照射對人類造成的劑量，與海拔、緯度和屏蔽體（建築物）有關。根據海平面上空大氣中宇宙射線的直接電離成分（帶電粒子）的平均電離值約2.1離子對cm^-3·s^-1，因為空氣中形成一對離子需要能量為33.85eV，則相應的空氣吸收劑量率為3.2×10^-8nGy·h^-1。空氣吸收劑量率與高度關系如圖9-1-1所示。在太陽活動高峰期，海拔10 km處，空氣吸收劑量率降低10%左右；在海平面上，也有變化。中子成分對地面部分所致劑量率比較低。

由於地磁場的作用，致使宇宙射線中帶電粒子穿越大氣受到影響，到達兩極的多於赤道地區。

圖9-1-1 地磁北緯50°處宇宙射線空氣吸收劑量與高度關系

建築物對宇宙射線的屏蔽作用與材質有關。對帶電粒子，木板房屏蔽因子為0.96，混凝土建築為0.42。對中子屏蔽不明顯。

根據上述緯度和高度估算宇宙射線在地平面上產生的人口加權平均年有效劑量率為380μSv。

（二）宇宙射線產生的放射性核素

宇宙射線與地球物質作用的各種核反應，生成多種放射性核素（見表2-4-2）。其中對人類照射劑量貢獻顯著的有³H、⁷Be、¹⁴C和²²Na，主要是通過食物鏈進入人體，形成內照射，年劑量估算如表9-1-1所列。總計約12.2μSv·a^-1。

表9-1-1 成人年食入量及有效劑量

（三）地表天然放射性核素的輻射

地表天然放射性核素主要是鈾系、釷系和錒鈾系（見圖1-1-1），以及⁴⁰K、⁸⁷Rb等（見表3-1-1）。

1.天然放射性核素的外照射劑量

天然核素在自然界分布廣泛，岩石、土壤、水體、大氣以及生物體內都有不同的含量。近幾十年來世界許多國家，對全國進行了陸地伽馬空氣吸收劑量率測量。主要根據鈾（鐳）、釷、鉀在土壤中的比活度（Bq·kg^-1）計算γ射線的空氣吸收劑量率。

在測量地表γ輻射劑量率時，把地表看成是2π、核素均勻分布的無窮大輻射源。根據土壤中鐳、釷、鉀的比活度，計算1m高處γ射線照射劑量率（R），並考慮到鐳、釷、鉀放出γ射線的相對能量，按下式進行計算：

核輻射場與放射性勘查

式中：Q_Ra、Q_Th、Q_K分別為土壤中²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K的比活度，Bq·kg^-1；K_Ra、K_Th、K_K為劑量轉換因子，單位為（nGy·h^-1）/（Bq·kg^-1），其中K_Ra=0.430（nGy·h^-1）/（Bq·kg^-1），K_Th=0.665（nGy·h^-1）/（Bq·kg^-1），K_K=0.0423（nGy·h^-1）/（Bq·kg^-1 ）；為1 m高處土壤γ輻射劑量率，nGy·h^-1。

根據地表土壤中主要天然核素的比活度，可以計算1m高處空氣吸收劑量率（表9-1-2）。平均劑量率中國為72nGy·h^-1；美國為55nGy·h^-1。

表9-1-2 土壤中天然核素引起的空氣吸收劑量率

2.天然放射性核素的內照射劑量

鉀是生命必須元素，經食物鏈進入人體；受人體平衡機制調節，有嚴格的量的控制。成人每千克體重含鉀量1.8g；⁴⁰K占鉀的0.0119%，則成人體內⁴⁰K的平均活度為55Bq·kg^-1，造成內照射的年有效劑量為165μSv（兒童為185μSv）。

²³⁸U和²³²Th也可以通過食入途徑進入人體，量甚微，總計年有效劑量不超過10μSv。

氡（²²²Rn+²²⁰Rn）為惰性氣體，容易被人吸入；對人造成的內照射劑量，主要來自短壽命子體。被吸入後沉積在呼吸道內，對支氣管上皮造成照射。相比之下，子體造成的劑量要大得多。

空氣中氡（²²²Rn+²²⁰Rn）短壽命子濃度常用Bq·m^-3表示。為了給出子體能量概念，常用單位體積空氣中所含子體全部衰變完［即²²²Rn衰變至²¹⁰Pb，²²⁰Rn衰變至²⁰⁸Pb（見圖1-1-1）］，所有子體釋放的α粒子總能量表示，稱潛能濃度，單位為MeV·m^-3。

根據計算，1Bq的²²²Rn，其衰變子體與之達到放射平衡時子體衰變釋放的α粒子總能量為3.5×10⁴MeV；²²⁰Rn為4.7×10⁵MeV。可見沉積在體內的氡及其子體的內照射劑量遠大於氡（²²²Rn+²²⁰Rn）氣本身。根據室內外空氣中氡（²²²Rn+²²⁰Rn）及子體的平均濃度計算的年有效劑量率，列於表9-1-3。²²²Rn和²²⁰Rn兩項之和比天然γ射線照射產生的劑量（表9-1-2）大很多。

表9-1-3 室內外²²²Rn和²²⁰Rn及子體產生的年有效劑量

（四）礦產開采和選冶

礦產開采中，除了鈾礦之外，煤、石油、磷灰石和地熱都是放射性元素含量較高的礦產。礦產開采破壞了放射性元素的自然循環和遷移，加大了人和生物的照射劑量。

煤全球年開采量35×10⁸ t左右，中國佔一半。形成總的輻射量很難估計。根據聯合國輻射效應委員會（UASCEAR）的統計：一個每天燃煤10 t的小熱電廠，向大氣釋放的²³⁸U活度達1850 kBq。一個1000MW的熱電廠，每年排放粉煤灰5×10⁵ t，其中1.4×10⁵ t排入大氣。根據印度阿里格爾穆斯盧姆大學用裂變徑跡法對兩家電廠的煤、爐碴和飛灰中的鈾含量進行測定：燃煤中鈾平均含量為17.1×10^-6（eU），爐碴為25.7×10^-6（eU），而飛灰為29.1×10^-6（eU）。那麼一個1000MW熱電廠，燃煤排放的鈾一年達14.5 t，其中4 t排入大氣。造成全球人均年劑量約8μSv。

磷酸鹽礦物是化肥原料，全球每年使用磷肥3000×10⁴ t（P₂O₅），是可遷移鐳的來源之一。磷肥中²³⁸U和²²⁶Ra的比活度平均為4000Bq·kg^-1和1000Bq·kg^-1（P₂O₅），對全球人均造成劑量為2μSv/a。

鈾礦開采，產生的廢石、廢渣、尾礦、廢水，造成放射性核素包括氡大量析出。鈾礦地浸開采，雖然免除了礦石外露，其最大污染是注入浸液和溶解的放射性物質進入地下水，轉入食物鏈。

建築材料中放射性核素含量較高的花崗岩和蝕變粘土製成的地磚等大量進入城市，進入家庭，造成局部劑量增加。

天然放射性核素所造成的年平均輻射劑量估算列於表9-1-4。

表9-1-4 天然輻射源所致年平均輻射劑量（UNSCER，2000）

（五）人工放射性輻射

人工放射性核素污染來源於核武器實驗、核能生產反應堆運行、固體核廢物處置和放射性同位素應用與核事故等。

核爆炸試驗的能量主要是²³⁵U和²³⁹Pu的鏈式裂變反應以及氘、氚的聚合反應。大氣核爆炸後的裂變產物經高溫氣化，上升擴散；其中的氣態物質迅速冷凝成各種氣溶膠顆粒，具有很高的放射性比活度。大顆粒在幾百千米范圍內沉降；較小顆粒在空中停留較長時間後在更大范圍沉降；更小的顆粒進入對流層隨大氣環流，在同一半球同一緯度范圍沉降；微小的顆粒在世界范圍沉降。

放射性核素在平流層停留時間可能很長，⁹⁰Sr可以停留1a，¹⁴C更長。

在核爆炸區之外造成公眾外照射的主要是中長壽命核素。造成內照射的包括吸入的大氣中的微粒和食入放射性污染的食物和水。美國內華達試驗場1951～1956年進行過百次核爆炸，場址周圍兒童甲狀腺劑量高達1Gy。

固體放射性廢物處置前的氣態或液態流出物中³H、¹⁴C、⁸⁵Kr和¹³¹I易於遷移和彌散在全球，甚至在幾千萬年內對公眾造成照射。埋入地下的固體廢物（深層或淺層）主要危險是被地下水浸出而遷移。

1964年以²³⁸Pu為動力的SNAP-9A衛星重返大氣層時炸毀，約600TBq的放射性核素散入平流層中。

表9-1-5所列為各類人工輻射源的釋放核素造成公眾集體有效劑量的估計量。

表9-1-5 人工輻射源放射性核素釋放量及所致集體有效劑量

㈨ 放射性廢物處置

放射性廢物是來自放射性物質研究和生產過程中產生的廢棄物。這些廢物有氣體、液體和固體。主要包括：①沾有放射性物質的用品和工具以及試驗用的動、植物遺體；②鈾礦山的矸石和尾礦；③核電站的放射性廢物和乏燃料(核燃料的發電效率降低以後,剩餘的高放射性物質稱為「乏燃料」)等高放射性廢物。

現代核工業的發展,給國防建設和經濟建設提供了強大的動力。但同時,在核工業運行的每一步都可能產生永久性廢棄物。現以發電量為1GW的壓水型反應堆為例,說明從鈾礦開採到反應堆發電所產生的放射性廢物。

首先,鈾礦開采和水冶中將產生的廢石、尾礦、廢水,其放射性相對低一些；其次在鈾礦的濕法轉化和氟化及擴散法濃縮過程中會產生低放射性的含²²⁶Ra和²³⁴Th的廢液(鐳不具有發電能力,所以在進入工廠進行鈾的制備前後,鐳必須作為「雜質」去除),UO₂燃燒製造中能產生20m³左右的固體廢物；在壓水堆電站生產中,包括洗衣房去污廢水、樹脂、過濾器芯子、濾渣和蒸殘渣液、控制棒和其他低放固體廢物等大約有3300m³的固體和液體廢料。但主要核燃料產生的高放射性廢料不多,這是因為乏燃料可以通過「後處理」工藝,使乏燃料「再生」,再次投入反應堆發電(見圖0-1),這時僅需少量的補充即可提高它的發電效率。最後,在後處理工藝中的脫殼廢物、廢液等低、中、高放射性廢物等也有2000m³以上。

我國現已運行的核電機組14個(見表0-1),現有裝機容量達到1.13×10⁸kW在建核電機組26個,將建成核電容量2.87×10⁸kW。預計到2020年後每年將從反應堆卸出1000t乏燃料,其中殘余的鈾和鈈回收後,即為待處理的高放射性廢物。這些廢物比起煤燃燒生成的粉塵和CO₂及汽油燃燒等生成有害氣體來說,它的數量是很少的。

由項目一可知,放射性物質的放射性不受溫度、壓力、是否為化合物等物理化學條件的制約。也就是說,放射性物質不會像其他污染物那樣通過焚燒、凈化等普通手段而改變其放射性,尤其是其中的長壽命子體,即使把它燒成熔融體,也不可能改變其放射性。這就為放射性廢物處理帶來極大的困難。因此放射性廢物必須採用專用方法處理。

放射性廢物由於來源不同,其組成、性質和放射性水平差別很大。因此,處置和處理方法也應該不同。放射性廢物分類沒有統一的分類體系,主要考慮放射性比活度或放射性濃度、核素的半衰期及毒性等。我國參照國際上的基本分類原則,制定了GB9133放射性廢物分類標准。其中固體廢物分為超鈾廢物和非超鈾廢物。

(一)中低放射性廢物處置

鈾礦的開采方式有地下挖掘、露天開采和地下地浸三種。地浸就是將酸性溶液通過鑽孔灌入地下溶解鈾,再抽出溶液,達到采鈾的目的。該方法的優點是成本低,污染主要在地下,應該嚴格控制灌入地下酸性溶液的數量。露天開采鈾礦石剝離的廢石量很大,這些廢石或多或少都含有放射性物質。對於這些廢石的處理辦法是就地回填掩埋,然後覆土造田或植樹造林。

一般每采出1t礦石,要從地下帶出1～6t的矸石。目前我國堆積的鈾礦山廢石總量約2.8×10⁷t,佔地2.5×10⁶m²。這些都屬於低放射性廢物,含鈾量(1～3)×10^－4,比一般土壤高4～6倍；其表面氡的析出率為(7～200)×10^－2Bq/(m²·s),比地面高5～7倍。它們不斷向大氣排放氡和細粒狀顆粒物。根據放射性廢物分類標准,這些大多數處於低放射性廢物標準的下限,按規定不算放射性廢物,但應該作為特殊廢棄物妥善保管。即對放射性比活度在(2～7)×10⁴Bq/kg的廢石和尾礦應築壩存放。超過上述放射性水平的應建庫保存或回填礦井采空區。其他金屬礦產(如錫礦)與放射性礦產共生的礦山廢渣、尾礦等也參照上述放射性礦山的廢棄物處置辦法執行。

我國選礦產生的尾礦累計已有數千萬噸。尾礦處置的關鍵在於尾礦庫的選址和尾礦壩的建設,應該保證底不滲漏,壩(堤)不垮塌,不產生災難性的事故,氡的析出率要低。一般要求穩定期至少保持100a,至少20a不維修,覆蓋尾礦後氡的析出率平均不超過0.75Bq/(m²·h),地下水中放射性核素不超過國家規定。並且在其上部覆蓋黃土1～1.5m,再植樹造林或種草。

放射性研究、應用和生產中的低放射性廢物雖然量少但比活度大,尤其是核電站產生的中低放射性廢物,包括受污染的廢棄設備、化學試劑、樹脂、過濾器芯子、防護品及其他雜物等。通常對廢液體進行蒸發收取殘渣,對固體進行焚燒、壓縮縮小體積,然後裝入容器進行地下深埋(儲存於近地表的土壤層中),稱之為地層處理。

地層埋藏固體中低放射性廢物地段稱為處置場。處置場可以設置若干個單元,每個單元之間是分離的,可以是地上墳堆式或地下壕溝式的,如圖7-1所示。要有地表排水系統、滲濾液收集系統、檢測井和覆蓋層,這些設施均應滿足環保要求。

圖7-1 低放射性固體廢物處置單元剖面圖

按照我國《低中放射性固體廢物的淺地層處置規定》(GB9132—88)要求,淺地層是指50m深度以上的地層。例如,應在300～500a內,埋藏的放射性物質不向外環境中擴散,對公眾個人的年有效劑量當量不大於0.25mSv。

處置場的選擇,首先是進行區域地質調查,主要是地質穩定性調查,包括地震的可能性、地質構造、工程地質、水文地質及氣象條件和經濟、人文社會條件的調查。然後進行試驗性測試,確定是否符合建廠要求。

對進入處置場的廢物有嚴格的監督檢驗。放射性廢物半衰期應小於30a；比活度小於3.7×10¹⁰Bq/kg；不產生有毒氣體,不腐蝕,不爆炸,包裝要有足夠的機械強度,符合規定的體積等。

處置場按照設計進行埋藏,達到負荷後進行關閉。處置場在運行和關閉的相當長的時間內都要進行定期的監督、管理,保證環境安全。

(二)高放射性廢物的深地質處理

高放射性廢物主要是指乏燃料的後處理過程中產生的高放射性廢物及其固化體,其中含有99%以上的鈾裂變產物和超鈾元素。這些元素比活度高、釋放熱量的能力較強、半衰期長、生物毒性大、成分復雜,處理的思路是必須將這些最危險的廢物封閉起來,使之永遠與人類的生存環境長期的嚴格地隔離起來,使其衰變降到無害程度。過去有人提出過多種處置辦法,如宇宙處置、冰川處置、深海處置、岩漿熔融處置等；也有人提出分離與嬗變處置,即將高放射性物質中的超鈾元素分離出來,送入反應堆或加速器照射,使長壽命的子體和有毒子體分解,降低它的半衰期和毒性以後與短壽命子體一起進行簡單處理。以上的這些處理方法都因這樣那樣的問題而使處理成本太高或不安全。比如太空處理,要把它放在不落回地面的宇宙中,其處理成本必然很高；放在據地面500km以內的低空時,要維持其不落回地面的成本更高,一旦讓它落回地面必將造成很大的生態災難(回到地面時會與空氣劇烈摩擦而變為高放射性塵埃)；又如深海處置是否會對海洋生態(魚類資源)造成損害等也是個很棘手的問題,迴旋加速器處理方案成本很高,並且仍不安全。

在國際上普遍被接受的可行性最終處置方案是深地質處置,即把高放射性物質深埋在地下400～1000m的地質體中,使之永遠與人類的生存環境隔離。埋藏高放射性廢物的地下工程稱為高放射性物質處置庫。處置庫採用多重屏障系統設計。一般廢物先用玻璃固化後,裝入儲存罐中,入庫後外面充填緩沖材料(一般採用膨潤土)。處置地層主要考慮結構穩定的不透水層,如美國選擇凝灰岩,德國選擇岩鹽,大多數國家選擇花崗岩,但比利時因國土面積所限只能選擇黏土岩。

處置庫的壽命至少要1×10⁴a。這種處置是一個復雜的實施過程。迄今為止,世界范圍內尚未建成一座地下處置庫。處置庫仍然處於研究階段,主要是進行岩石受熱機械性能研究、核素遷移研究、固化體浸出研究等。

我國高放射性深地質處置從1985年開始選址研究,已有近30a時間。這些研究屬於未來高科技研究的熱門研究,主要進行區域地質調查、水文地質調查和地球物理調查。國家計劃在西北地區的花崗岩中建設處置庫,很可能選擇在沙漠地區的地下,因為這里地廣人稀,放在地下1000m處就可以遠離人類的生存環境,不會對公眾的生存環境造成危害。

我國計劃在2015年完成預選,確定地下實驗室場址；2035年建設地下實驗室,進行現場實驗研究,以後擇機建設處置庫。