李愛東 孫秀美 張向炎
摘要:隨著我國科技的不斷發(fā)展,核能技術(shù)的應(yīng)用已逐漸成熟。但在核能利用過程中,會出現(xiàn)大量的廢棄物。核能產(chǎn)生的廢棄物都有較強的輻射性,如果處理不好,就會造成嚴重的污染,不僅會污染生態(tài)環(huán)境和居住環(huán)境,還會危害人們的身體健康。因此,需要及時防護廢棄物中的輻射,有效處理廢棄物,以供參考。
關(guān)鍵詞:輻射;監(jiān)測防護;廢棄物處理;策略
DOI:10.12433/zgkjtz.20231943
核能作為一種清潔能源。但在生產(chǎn)過程中,會出現(xiàn)大量的廢棄物。廢棄物的形態(tài)各不相同,包括固體廢棄物、氣體廢棄物、液體廢棄物。如果不能妥善處理,就會危害生態(tài)環(huán)境。
一、廢棄物的主要來源以及危害
核能在使用過程中造成的廢棄物,主要來源于核能電站機組定期更換或維修時產(chǎn)生的廢棄物,它帶有大量的輻射,在處理時要做好防輻射措施。如果廢棄物沒有得到科學處理,就會給自然環(huán)境以及居住環(huán)境造成危險。輻射在廢棄物中長期存在,會嚴重影響人們的身體健康。
二、輻射的方式
在正常情況下,輻射對于人體照射的方式有內(nèi)照射與外照射兩種。其中,外照射主要是因為體外的輻射源輻射到人的身體,由射線、高能帶電的離子束以及中子束引起。內(nèi)照射是指一些放射性的核元素,進入人的身體產(chǎn)生照射,皮膚傷口吸入核元素或使用放射性的核物質(zhì)。還有可能長期處于輻射環(huán)境,防護措施沒有做到位。通過出臺的《輻射環(huán)境檢測技術(shù)規(guī)范》,生態(tài)環(huán)境保護部提出了維護環(huán)境的標準,明確了輻射事故的立即處理、廢棄物處理、污染源的監(jiān)測、輻射環(huán)境的質(zhì)量監(jiān)測、輻射設(shè)備的退役以及放射物質(zhì)的安全運輸?shù)?,統(tǒng)一制定了各種監(jiān)測報告內(nèi)容和編寫格式,以此檢測輻射環(huán)境。
三、輻射防護與檢測
輻射的防護監(jiān)測通常是指測量所受輻射劑量的過程,主要為了確保群眾和工作人員的人身安全。防護監(jiān)測通常情況下分為環(huán)境監(jiān)測和人體監(jiān)測兩個部分。環(huán)境監(jiān)測主要是監(jiān)測工作人員的生活環(huán)境和工作環(huán)境,利用測量儀器對現(xiàn)場采樣,并對檢測點進行定位和數(shù)據(jù)處理,根據(jù)檢測結(jié)果確定環(huán)境的輻射是否已經(jīng)超過人體承受的范圍。在監(jiān)測過程中,需要明確質(zhì)量保證措施、檢測對象檢測的儀器檢、測的點位以及監(jiān)測的周期。為了保證監(jiān)測質(zhì)量,必須選擇具有合格資質(zhì)的監(jiān)測人員,將檢測儀器送到有關(guān)部門鑒定,確保符合國家標準的規(guī)定,保證檢測數(shù)據(jù)的準確性。
四、輻射防護基本方法與原則
(一)時間防護
時間防護通常是指減少工作人員與放射性物品或輻射源接觸時間。在放置輻射物的空間內(nèi),如果工作人員增加與輻射物的接觸時間,會直接危害身體健康。有些工作無法避免,必須與輻射物質(zhì)接觸,但為了保障工作人員的身體健康,要學習防護方法和防護措施,時刻了解工作的詳細信息,減少與輻射物接觸時間,在放射性照射未穿透防護裝置時,快速撤離工作區(qū)域。另外,在具有輻射物質(zhì)的空間工作時,工作人員必須認真對待工作,提高工作效率,縮短工作時間,減少與在有輻射堆積物的接觸時間。時間防護在保障自身身體安全的同時,提高了工作效率。
(二)距離防護
工作人員在具有輻射物質(zhì)區(qū)域工作時,要盡量與具有輻射的廢棄物保持安全距離。如果有特殊情況,需要與輻射物接觸,應(yīng)該快速處理相應(yīng)的工作,遠離輻射范圍,因此距離防護也是有效保護人員身體安全的有效方法之一。
(三)屏蔽防護
射線會穿透人周圍的物質(zhì),直接傷害身體。所以有效采取屏蔽防護措施,可以減少輻射對人體的傷害。首先,必須穿著足夠密度的防輻射服,阻擋輻射的穿透,保護身體安全。其次,工作區(qū)域與輻射區(qū)域之間建立屏蔽防護措施,尤其在反應(yīng)堆、加速器或具有高活度輻射廢棄物的應(yīng)用中,如果利用時間防護和距離防護,很難達到安全防護標準。所以,必須采用屏蔽防護,采用高效吸收射線功能的屏蔽材料,例如,常用的鉛板、混凝土墻等。
(四)輻射基礎(chǔ)防護
任何一項涉及輻射照射的措施或工作在正式開展前,要進行嚴格的檢測,結(jié)合實際情況,權(quán)衡利弊,考慮到該項目的實施帶來的影響,更要考慮該項措施帶來的輻射是否會影響社會。如果必須開展工作,要充分考慮對社會的影響以及該項目創(chuàng)造的效益,更要考慮的工作人員在該項目工作過程中的身體安全情況。再結(jié)合所有因素分析,采取合理的實施方案,將輻射值降到最低水平,個人當天吸收的輻射數(shù)值不能超過工作人員設(shè)定的最大輻射限值,防止引發(fā)身體的不適。同時,在項目開展過程中,優(yōu)化輻射防護工作,根據(jù)工作人員的身體狀態(tài),合理分配工作內(nèi)容。
(五)輻射防護方法
第一,單位要有定期體檢意識。工作人員要參加入職前體檢,確定身體狀況是否適合從事該職業(yè),每間隔一段時間進行嚴格的健康體檢,如果發(fā)現(xiàn)異常,盡早接受治療。
第二,注意飲食,確保充足的營養(yǎng)供應(yīng)。補充人體需要的蛋白質(zhì),食用一些葡萄糖和果糖。盡量擇選富含維生素A的食物,例如,蛋類、奶類、動物內(nèi)臟、胡蘿卜等,還要及時補充身體需要的各種微量元素,時刻保持人體營養(yǎng)均衡。
第三,關(guān)注自己身體的變化,保持敏感狀態(tài),如果身體出現(xiàn)不適立刻檢查。例如,不能忽視身體出現(xiàn)貧血、內(nèi)分泌失調(diào),避免引發(fā)其他疾病。
第四,注重工作人員的防輻射學習,增強員工對輻射的警惕意識。員工進入具有輻射區(qū)域或處理帶有輻射廢棄物時,必須嚴格按照規(guī)定操作步驟,謹防出現(xiàn)意外狀況。
第五,控制輻射區(qū)域的流動,盡量避免嬰幼兒、孕婦、老人等抵抗力較弱的人群進入輻射區(qū)。
五、含有輻射性的廢棄物分類
(一)工藝類廢棄物
工藝類廢棄物主要源于核能產(chǎn)生的廢棄物。處理氣體時,碘補集器中會產(chǎn)生碘氣凝膠廢棄物;處理液體時,在粒子過濾器中會產(chǎn)生交換樹脂廢棄物;在利用核能的過程中,如果排放的硼酸廢水高于正常的活性水排放值,即使進行過濾,也無法排除大部分化學雜質(zhì),等到冷卻后,還會逐漸形成硼酸濃縮廢棄物;核能利用到集水控制區(qū)域,由于核能設(shè)備長時間處于運作狀態(tài),會出現(xiàn)大量的廢棄物,在設(shè)備底部不斷沉淀;核能在進行回路水的實際鹽除處理過程中,會出現(xiàn)大量的雜質(zhì),通過不斷累積達到飽和狀態(tài),導(dǎo)致凈化功能逐漸下降,產(chǎn)生了樹脂廢棄物。
(二)技術(shù)類廢棄物
技術(shù)類的廢棄物主要指在核能生產(chǎn)后產(chǎn)生廢棄物,包括已使用過的膠布、塑料物質(zhì),穿過的工作服、鞋子和手套等,通過有效壓縮進行處理。但對于一些無法壓縮的廢棄物,例如木板、保溫箱以及其他的設(shè)備零件等,屬于技術(shù)類廢棄物。
(三)其他類廢棄物
在使用核能的過程中,會出現(xiàn)不時地啟動和暫停操作,產(chǎn)生大量的廢油素棒、污染燃料等,屬于其他類廢棄物。
六、工作人員對輻射性廢棄物處理措施
(一)TES廢物系統(tǒng)
核能生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢棄物要通過TES廢物系統(tǒng)進行有效的處理和區(qū)分,識別廢棄物包括的輻射強度。TES系統(tǒng)只是識別相對應(yīng)的廢棄物,并沒有自動化的分類操作。在實際分類過程中,需要依靠手動操作,或遠距離的機械操作。通過TES廢物系統(tǒng)的識別,再將廢棄物分類放置,注意做好防輻射保護。首先,不能長時間處于有廢棄物的環(huán)境中;其次,利用設(shè)備遠距離對廢棄物進行操作,盡量不要與廢棄物近距離接觸;最后,對廢棄物進行分類時穿好防輻射設(shè)備。
(二)放射性廢棄物收集點和分解點的布置
在處理廢棄物前,要設(shè)計專門的廢棄物存放場地,并將地面鋪上防護塑料布,防止其他帶有輻射性的液體流入地面。同時,在場地直接放置可壓縮廢物收集袋和不可壓縮廢物收集裝置,還有放射性廢棄物收集桶,針對收集不同類型的廢棄物。例如,遇到輻射性較強的廢棄物時,要經(jīng)過討論后提出有效的解決方案。
收集非放射性廢棄物時,可以直接在廠房內(nèi)進行,前提是所有廢棄物由輻射防護人員確定,歸類處理完成后運出廠房,并存放至非放射性廢棄物收集點。對于放射性廢棄物進行收集,必須在空氣隔離室內(nèi)完成。隔離要具備一些基礎(chǔ)的設(shè)備,例如,分揀檢測儀表、廢物架、氣源、抽風機等。在進入隔離間時,防護人員必須穿好防護用品,不可長時間待在隔離間,避免隔離服出現(xiàn)問題危害身體健康。
(三)廢棄物處理過程
在處理廢棄物的過程中,主要處理檢修廢棄物、廢濾芯、皮樹脂以及硼酸濃縮凝膠等,針對不同的物品,也要予以不同的處理方式。
檢修廢棄物處理:區(qū)分廢棄物的大小和材質(zhì),根據(jù)廢棄物的材質(zhì),對于可壓縮的廢棄物,利用可壓縮收集包處理;對于不可壓縮的廢棄物,利用裝桶性處理。
廢濾芯廢棄物處理:首先對廢棄的濾芯進行脫水處理,再合理剪切大型的濾芯,利用混凝土將其進行嚴格的固定和打包處理。
皮樹脂廢棄物處理:對于沒有輻射性的皮樹脂,可以直接焚燒處理,或濕法氧化,或利用聚氨酯固定皮樹脂,也可以利用水泥固定,最后進行嚴格的打包處理。
硼酸濃縮凝膠廢棄物處理:直接利用水泥或瀝青固定,再進行打包處理。
以上各種廢棄物處理過程中,工作人員要對工作區(qū)域進行檢測。如果輻射在可控制范圍內(nèi),工作人員穿防輻射工作服處理。但在輻射較高的情況下,要采取一些有效措施:首先,減少工作環(huán)境中的輻射;其次,減少在輻射區(qū)域的工作時間;最后,處理含有輻射性的廢棄物時,利用機械操作,不可與廢棄物保持近距離的接觸,需要注意的是,在工作前檢測所有的防輻射設(shè)備。
七、結(jié)語
綜上所述,核能在生產(chǎn)過程中,會產(chǎn)生含有輻射的廢棄物,不僅會損害人們的身體健康,也會污染生態(tài)環(huán)境,因此要有效處理核能產(chǎn)生的廢棄物,提高核能的生態(tài)效益。
參考文獻:
[1]毛歡,闕驥,付陟偉,等.核電廠放射性固體廢物的處理[A].中國環(huán)境科學學會.2018中國環(huán)境科學學會科學技術(shù)年會論文集(第四卷).2018.
[2]逯馨華,張紅見,魏方欣,等.核電廠放射性廢樹脂處理技術(shù)對比研究[J].核安全,2017,16(03):55-61.
[3]楊建國,黃孟超.核電廠放射性廢物處理技術(shù)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(20):165.
[4]趙亞珂.淺談核電廠放射性固體廢物處理技術(shù)[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(21):144.
作者簡介:李愛東(1971),山東省淄博市周村區(qū)人,本科,工程師,主要研究方向為環(huán)境工程。