李愛東 孫秀美 張向炎
摘要:隨著我國科技的不斷發展,核能技術的應用已逐漸成熟。但在核能利用過程中,會出現大量的廢棄物。核能產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,不僅會污染生態環境和居住環境,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。
關鍵詞:輻射;監測防護;廢棄物處理;策略
DOI:10.12433/zgkjtz.20231943
核能作為一種清潔能源。但在生產過程中,會出現大量的廢棄物。廢棄物的形態各不相同,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,就會危害生態環境。
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,就會給自然環境以及居住環境造成危險。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。內照射是指一些放射性的核元素,進入人的身體產生照射,皮膚傷口吸入核元素或使用放射性的核物質。還有可能長期處于輻射環境,防護措施沒有做到位。通過出臺的《輻射環境檢測技術規范》,生態環境保護部提出了維護環境的標準,明確了輻射事故的立即處理、廢棄物處理、污染源的監測、輻射環境的質量監測、輻射設備的退役以及放射物質的安全運輸等,統一制定了各種監測報告內容和編寫格式,以此檢測輻射環境。
三、輻射防護與檢測
輻射的防護監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。防護監測通常情況下分為環境監測和人體監測兩個部分。環境監測主要是監測工作人員的生活環境和工作環境,利用測量儀器對現場采樣,并對檢測點進行定位和數據處理,根據檢測結果確定環境的輻射是否已經超過人體承受的范圍。在監測過程中,需要明確質量保證措施、檢測對象檢測的儀器檢、測的點位以及監測的周期。為了保證監測質量,必須選擇具有合格資質的監測人員,將檢測儀器送到有關部門鑒定,確保符合國家標準的規定,保證檢測數據的準確性。
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,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,快速撤離工作區域。另外,在具有輻射物質的空間工作時,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區域工作時,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,應該快速處理相應的工作,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,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,工作區域與輻射區域之間建立屏蔽防護措施,尤其在反應堆、加速器或具有高活度輻射廢棄物的應用中,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,結合實際情況,權衡利弊,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值不能超過工作人員設定的最大輻射限值,防止引發身體的不適。同時,在項目開展過程中,優化輻射防護工作,根據工作人員的身體狀態,合理分配工作內容。
(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,每間隔一段時間進行嚴格的健康體檢,如果發現異常,盡早接受治療。
第二,注意飲食,確保充足的營養供應。補充人體需要的蛋白質,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,時刻保持人體營養均衡。
第三,關注自己身體的變化,保持敏感狀態,如果身體出現不適立刻檢查。例如,不能忽視身體出現貧血、內分泌失調,避免引發其他疾病。
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域或處理帶有輻射廢棄物時,必須嚴格按照規定操作步驟,謹防出現意外狀況。
第五,控制輻射區域的流動,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。
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生的廢棄物。處理氣體時,碘補集器中會產生碘氣凝膠廢棄物;處理液體時,在粒子過濾器中會產生交換樹脂廢棄物;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,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域,由于核能設備長時間處于運作狀態,會出現大量的廢棄物,在設備底部不斷沉淀;核能在進行回路水的實際鹽除處理過程中,會出現大量的雜質,通過不斷累積達到飽和狀態,導致凈化功能逐漸下降,產生了樹脂廢棄物。
(二)技術類廢棄物
技術類的廢棄物主要指在核能生產后產生廢棄物,包括已使用過的膠布、塑料物質,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備零件等,屬于技術類廢棄物。
(三)其他類廢棄物
在使用核能的過程中,會出現不時地啟動和暫停操作,產生大量的廢油素棒、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
核能生產過程產生的廢棄物要通過TES廢物系統進行有效的處理和區分,識別廢棄物包括的輻射強度。TES系統只是識別相對應的廢棄物,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境中;其次,利用設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完成。隔離要具備一些基礎的設備,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:區分廢棄物的大小和材質,根據廢棄物的材質,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域進行檢測。如果輻射在可控制范圍內,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,減少工作環境中的輻射;其次,減少在輻射區域的工作時間;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備。
七、結語
綜上所述,核能在生產過程中,會產生含有輻射的廢棄物,不僅會損害人們的身體健康,也會污染生態環境,因此要有效處理核能產生的廢棄物,提高核能的生態效益。
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作者簡介:李愛東(1971),山東省淄博市周村區人,本科,工程師,主要研究方向為環境工程。