改良分類(lèi)法處置放射性廢物效果的研究

徐希杰，武紅玉，鄒美芬，徐棟，欽曉峰，周杏琴

1.江蘇省原子醫(yī)學(xué)研究所，江蘇無(wú)錫214000；2.衛(wèi)生部核醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無(wú)錫214000；3.江蘇省分子核醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無(wú)錫214063

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改良分類(lèi)法處置放射性廢物效果的研究

徐希杰1，2，3，武紅玉1，2，3，鄒美芬1，2，3，徐棟1，2，3，欽曉峰1，2，3，周杏琴

1.江蘇省原子醫(yī)學(xué)研究所，江蘇無(wú)錫214000；2.衛(wèi)生部核醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無(wú)錫214000；3.江蘇省分子核醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無(wú)錫214063

目的采用改良分類(lèi)法對(duì)放射性廢物庫(kù)進(jìn)行分類(lèi)管理并處置放射性廢物；測(cè)定放射性廢物庫(kù)輻射波動(dòng)情況研究其運(yùn)行效果。方法通過(guò)以半衰期相同、相近的分類(lèi)法對(duì)放射性廢棄物進(jìn)行分類(lèi)，放射性廢物采用貨架式存放，放射性實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體采用醇性固定液浸泡防腐；放射性廢棄物進(jìn)、出庫(kù)前、后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)輻射水平進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)果改良分類(lèi)法處置放射性廢物后放射性廢物庫(kù)總存量中的多數(shù)放射性廢物能在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到免管廢物效果，放射性廢棄物的總存量大幅減少到近37%水平。結(jié)論處置流程簡(jiǎn)潔、合理，值得在眾多醫(yī)療、科研等中、低強(qiáng)度放射性應(yīng)用單位推廣試用。

放射性廢物；半衰期；改良分類(lèi)法；醇性固定液；醫(yī)療廢品

由于廢物處置場(chǎng)難覓和處置費(fèi)用急速上升，放射性廢物已成為制約核事業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要因素之一［1］。長(zhǎng)期以來(lái)，放射性廢物基本上多是按種類(lèi)或強(qiáng)度、濃度等分類(lèi)，忽視了半衰期在無(wú)害化進(jìn)程中的主導(dǎo)作用和應(yīng)用行業(yè)間的巨大差異化，使得許多較短半衰期的、極低活度的放射性廢物得不到及時(shí)免管廢物處理，占據(jù)放射性廢物庫(kù)大量的空間。為落實(shí)放射性廢物最小化的理念［2］，某核醫(yī)學(xué)研究所始建于1985年至今仍在用的放射性廢物庫(kù)，根據(jù)相關(guān)部門(mén)的意見(jiàn)和有關(guān)法律法規(guī)［3-4］的要求，于2007年和2011年先后進(jìn)行過(guò)兩次規(guī)范化改建。為了使有限的空間發(fā)揮更大的效能，內(nèi)部采用混凝土預(yù)制板建成了貨架式貯存框架；基于分類(lèi)體系中廢物類(lèi)型的具體數(shù)量［5］，設(shè)計(jì)并采用改良分類(lèi)法處置固體放射性廢物；并采用醫(yī)療市場(chǎng)上新出現(xiàn)的醇性固定液浸泡處置放射性動(dòng)物尸體。放射性廢物的分類(lèi)有很多種方法［6］，借鑒GB 9133—1995中按4個(gè)半衰期類(lèi)別對(duì)核素分組的劃分方法［7］，采用直接按半衰期相同相近的分類(lèi)方法，使處置過(guò)程符合實(shí)際工作需要。用半衰期相同、相近的方法分類(lèi)放射性廢物，能以最快的速度使廢物總量中的多數(shù)達(dá)到免管廢物水平從而予以清除，即10個(gè)半衰期后可作為普通醫(yī)療廢品處理［8］。作為一個(gè)從事核醫(yī)學(xué)研究的機(jī)構(gòu)，在利用放射性物質(zhì)的種類(lèi)和強(qiáng)度等方面，既不同于專(zhuān)門(mén)核事業(yè)部門(mén)（核工業(yè)、核電等）的高強(qiáng)度，又不同于普通醫(yī)療機(jī)構(gòu)核醫(yī)學(xué)部門(mén)種類(lèi)的固定和重復(fù)。產(chǎn)生放射性廢物的種類(lèi)比較多，但應(yīng)用放射性的強(qiáng)度始終處于在中、低水平，因而產(chǎn)生的放射性廢物也會(huì)在中、低水平的易控制范圍內(nèi)；使用核素的半衰期大多不超1年。為改良分類(lèi)法的研究呈現(xiàn)了必要性并具備了技術(shù)和安全等方面的保障。

1　材料來(lái)源與方法的選擇

1.1材料來(lái)源

放射性廢物的主要來(lái)源為：各個(gè)放化實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的半衰期≥3天的固體放射性廢物（常用的放射性核素如89Zr、125I、131I、32P等）以及放射性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的半衰期≥8 d的放射性動(dòng)物尸體；附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科和131I治療科半衰期≥3 d的固體放射性廢物；micro-PET中心產(chǎn)生的半衰期≥3 d的固體放射性廢物和半衰期≥8 d放射性動(dòng)物尸體；少量30多年前歷史遺存的3H、14C固體等。

1.2方法的選擇

1.2.1輻射監(jiān)測(cè)儀器DH8000（A）型智能化X-γ輻射儀（上海仁機(jī)儀器儀表有限公司生產(chǎn)）；Inspector表面沾污儀（S.E.International，Inc公司生產(chǎn)）；MODEL 190 VICTOREENβ、γ表面污染檢測(cè)儀（MADE IN U.S.A）。

1.2.2測(cè)試條件：在投放1批放射性廢物前測(cè)量1次，投放結(jié)束后再1次測(cè)量。以貨架框格中心點(diǎn)、距框架平面10 cm為定點(diǎn)，測(cè)量各點(diǎn)位的輻射變化情況。2人分別測(cè)量并重復(fù)測(cè)量2次，并盡量增加測(cè)量時(shí)間［9］，記錄的值進(jìn)行平均計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。根據(jù)有效劑量計(jì)算公式D Eff =K a·t·T·U估算得最大有效劑量為0.27mSv/h，與改良前持平，未出現(xiàn)明顯波動(dòng)。

表1　放射性廢物庫(kù)的輻射水平（mSv/h）

2　運(yùn)行結(jié)果

2.12011年至今，采用改良分類(lèi)法處置放射性廢物后某核醫(yī)學(xué)研究所放射性廢物庫(kù)的放射性廢物總存量基本上下降到改良前以放射性核素的活度分類(lèi)法的37%的水平。情況見(jiàn)圖1。

圖1　改良分類(lèi)法處置廢物存量變化

2.2放射性實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體采用醇性固定液浸泡防腐處理達(dá)到滿意的效果，避免了各種焚燒手段可能引起的二次放射性污染，節(jié)省了購(gòu)置專(zhuān)用焚燒設(shè)備的費(fèi)用和專(zhuān)門(mén)的場(chǎng)地，也符合“運(yùn)行中減少二次廢物、廢物管理和資源再利用”的法規(guī)精神。

3　結(jié)論與建議

3.1放射性核素在各行各業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛，相關(guān)法律法規(guī)也是法出多門(mén)。如何從本質(zhì)上界定核事業(yè)的級(jí)別，如法國(guó)國(guó)家放射性廢物管理局（ANDRA）在管理法國(guó)所有的放射性廢物方面，從源頭上清晰地將核電、軍事核工業(yè)和小型核用戶（非核工業(yè)和醫(yī)療/教學(xué)活動(dòng)）產(chǎn)生的放射性廢物［10］分成2個(gè)大類(lèi)。另外就是法律法規(guī)的聯(lián)動(dòng)和協(xié)調(diào)性的問(wèn)題，如根據(jù)《放射性廢物管理規(guī)定》，低、中放固體廢物的貯存期一般不宜超過(guò)5年。而《放射性廢物安全管理?xiàng)l例》第十六條規(guī)定放射性固體廢物貯存許可證的有效期為10年［11］。如果把貯存期調(diào)整為“一般不宜超過(guò)10年”，這樣既在時(shí)間上一致，又可以減輕大環(huán)境的負(fù)擔(dān)。在放射性醫(yī)療實(shí)踐中，大多應(yīng)用核素的放射性廢物能在這個(gè)適用范圍內(nèi)處置。

3.2《放射性廢物管理規(guī)定》還提到“針對(duì)核技術(shù)應(yīng)用單位通常廢物產(chǎn)生量很少、廢物中放射性核素大多數(shù)屬短壽命（T1/2＜5a）核素、多數(shù)廢物的活度不大”。以半衰期＜5年來(lái)劃分醫(yī)療科研等部門(mén)應(yīng)用核素的壽命，不利于廢物的分類(lèi)和處置。為此，改良分類(lèi)法的固體廢物是以半衰期≥3 d、≤1年的核素為目的物，雖然以半衰期≥3 d為起點(diǎn)，但隨著正電子核素的品種越來(lái)越多，可以根據(jù)情況調(diào)整。對(duì)于半衰期≥1年放射性廢物的處置問(wèn)題建議由省一級(jí)的衛(wèi)生行政部門(mén)設(shè)立專(zhuān)門(mén)場(chǎng)所統(tǒng)一解決。

4.3用于醫(yī)療科研的放射性物質(zhì)，其核素源的放射性強(qiáng)度很少有達(dá)到低、中水平，最終產(chǎn)生的廢物放射性強(qiáng)度因而應(yīng)在低水平。只是因?yàn)槭褂眠^(guò)程中采取嚴(yán)格的控制區(qū)制度，從而產(chǎn)生放射性廢物的量會(huì)很大。所以考慮以資源的高效利用和循環(huán)利用為目標(biāo)時(shí)，采用廢物最小化原則，減少資源消耗和廢物產(chǎn)生量［12］。在總量無(wú)法減少的情況下，讓其中部分盡快達(dá)到免管廢物水平（對(duì)公眾成員照射所造成的年劑量值小于0.0lmsv/a，對(duì)公眾的集體劑量不超過(guò)l人·Sv/a的含極少放射性核素的廢物）［13］成為改良分類(lèi)法的合理目標(biāo)。

3.4放射性廢物管理涉及到產(chǎn)生、預(yù)處理（包括分類(lèi)和分揀）、處理、整備、貯存、檢測(cè)等多道工序。放射性廢物包裝內(nèi)的放射性活度極不均勻，在打包測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇各個(gè)面并取得最高值作為整個(gè)包裝的活度值，以獲得最大安全邊際。目前用于輻射測(cè)量的儀器讀數(shù)即使是在同一定點(diǎn)上也幾乎都是連續(xù)變動(dòng)的，所以盡量由2個(gè)人員分別測(cè)量且需反復(fù)測(cè)量2次以上，以避免讀數(shù)變化引起的誤差。另外考慮到放射性廢物包裝一般很薄、且其導(dǎo)熱系數(shù)也一般相對(duì)較高［14］，廢物庫(kù)應(yīng)當(dāng)建立良好的通風(fēng)系統(tǒng)。

放射性廢物最小量化的實(shí)現(xiàn)要通過(guò)采用廢物最小量化的工藝［15］，按照清潔解控原則，應(yīng)區(qū)分放射性廢物與免管廢物，不可混同處理［16］。根據(jù)實(shí)際情況，找到恰當(dāng)?shù)母牧挤诸?lèi)方法以圖快速有效地實(shí)現(xiàn)免管效果，并不斷地優(yōu)化處置工藝。整個(gè)過(guò)程的每個(gè)細(xì)節(jié)要圍繞著有利于處置，使處置后的廢物快速、有效地脫離放射性這個(gè)緊箍咒而轉(zhuǎn)化為普通醫(yī)療廢品，實(shí)現(xiàn)處置場(chǎng)地的高效有序的運(yùn)轉(zhuǎn)。

［1］羅上庚.放射性廢物管理發(fā)展中值得重視的幾個(gè)問(wèn)題［J］.科技前沿與學(xué)術(shù)評(píng)論，2000，22（4）：35-39

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Research on Effect of Modified Classification Method in Disposing RadioactiveW astes

XU Xi-jie1，2，3，WU Hong-yu1，2，3，ZOU Mei-fen1，2，3，XU Dong1，2，3，QIN Xiao-feng1，2，3，ZHOU Xing-qin1，2，3
1.Jiangsu Provincial Institute of Atomic Medicine，Wu xi，Jiangsu Province，214000 China；2.Key Laboratory of Nuclear Medicine of Ministry of Health，Wu xi，Jiangsu Province，214000 China；3.Key Laboratory of Molecular Nuclear Medicine of Jiangsu Province，Wuxi，Jiangsu Province，214063 China

Objective To carry out the classification management of radioactive wastes by themodified classification method and measure the radiation and fluctuation of radioactive wastes and research their operational effects.Methods The radioactive wastes were classified by the same and similar classification method during half-life，the radioactive wastes were stored on shelves，the radioactive experimental animal carcass were soaked for anticorrosion by the alcohol stationary liquid，and the scenic radiation levels weremonitored before and after entering and leaving the ware house.Results Most radioactive wastes in the total stock after the radioactive wastes were disposed by the modified classification method could reach the effect of exempting waste in a short time，and the total stock of radioactivewastes greatly decreased to 37%or so.Conclusion The disposing course is easy and rational，which isworth promotion and application in themedium-level and lowlevel radioactive units such asmedical and research units.

Radioactivewastes；Half-life；Modified classificationmethod；Alcohol stationary liquid；Medicalwaste

R81

A

1672-5654（2016）08（b）-0034-03

10.16659/j.cnki.1672-5654.2016.23.034

2016-05-09）

國(guó)家自然基金項(xiàng)目（81371590）。

徐希杰（1964.3-），男，江蘇南通人，大專(zhuān)，主管理化檢驗(yàn)師，主管技師，研究方向：分析測(cè)試、放射防護(hù)。

周杏琴（1965.1-），女，江蘇蘇州人，本科，研究員；主任理化檢驗(yàn)師，研究方向：放射性藥物、老年病，E-mail：zhouxinqing@jsinm.org。