核燃料元件生產(chǎn)線含鈾廢物源頭控制實(shí)踐

曹 蓮

(中核建中核燃料元件有限公司，四川宜賓 644000)

1 前言

幾乎在所有放射性材料操作過程中，都產(chǎn)生放射性廢物。放射性廢物具有“含有的放射性物質(zhì)不能用化學(xué)的、物理的和生物學(xué)的手段加以破壞，只能通過自身緩慢衰變，趨于穩(wěn)定”的特點(diǎn)［1］。早期國(guó)內(nèi)放射性廢物管理中，由于管理信息的閉塞和技術(shù)水平的限制，大量的放射性廢物只能一味追求隔離、長(zhǎng)期滯留于核設(shè)施內(nèi)部，不僅造成了嚴(yán)重的環(huán)境和安全風(fēng)險(xiǎn)，而且還抑止了核設(shè)施的持續(xù)發(fā)展。這樣的問題在核燃料元件生產(chǎn)線也同樣存在。

參照《鈾純化、濃縮和燃料制造廢物最小化》(IAEA-TECDOC-1115)［2］的最小化策略設(shè)計(jì)指導(dǎo)，中核建中核燃料元件有限公司 (CJNF)于1997年，開始從源頭控制、再循環(huán)再利用以及廢物管理優(yōu)化逐步開展含鈾廢物最小化實(shí)踐，旨在實(shí)現(xiàn)含鈾廢物在體積上或活度上的最小化管理，實(shí)現(xiàn)CJNF持續(xù)、安全發(fā)展。本文對(duì)CJNF己實(shí)施的含鈾廢物源頭控制 (工藝選擇、廠房?jī)?yōu)化以及運(yùn)行控制)事例進(jìn)行介紹，通過含鈾廢物源頭控制效果分析，展示了含鈾廢物源頭控制在廢物最小化管理實(shí)踐中的重要作用，為后期含鈾廢物源頭控制方法持續(xù)應(yīng)用和技術(shù)提升提供基礎(chǔ)支撐。

2 含鈾廢物

CJNF核燃料元件生產(chǎn)線是通過化工和冶金工藝將低濃六氟化鈾轉(zhuǎn)化成二氧化鈾陶瓷芯塊，再與鋯合金外包殼以及不銹鋼格架等部件組裝，最終制成壓水堆核電站所需的燃料組件。燃料組件制造和加工全過程中，操作的放射性物料為235U富集度小于5%的鈾化合物 (UF6、ADU、U3O8、UO2等)，由于物料本身的放射性元素單一，所以該部分放射性廢物也稱為含鈾廢物。……