放射性废物处置及防治技术.ppt

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煅烧法、玻璃固化、陶瓷固化、金属固化法
(对固化体的辐照稳定性、热稳定性、机械稳定性和化学
稳定性要求更严格)
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煅烧法:将高放废液低温蒸发、干燥制得的金属盐,在高温下煅烧分解为稳定的金属氧化物固体颗粒或稳定的固体颗粒的固化。该法适合用于处理含盐量高的高放废液。
煅烧法:流化床煅烧,喷雾煅烧和灌式煅烧
流化床:颗粒保持在400-600℃,热来源自煤油和氧气,
产物是细小颗粒
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流化床煅烧法:
优点:减容比达到7-12
缺点:金属氧化物较脆,表面积大,有的化合物化学稳定
性差,易被水或其他溶液浸析
改进(1)进一步提高煅烧温度至1200℃,得到陶瓷质难熔
化合物
(2)所得产物与其他添加剂再经加压烧结,可获得
性能更好的固化体
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玻璃固化:高放废液与玻璃原料以一定的配比混容后,经高温
900-1200℃熔融并退火处理后,获得稳定的玻璃
或类玻璃固化体的过程
硼硅酸盐玻璃固化是目前首选的玻璃固化工艺
磷酸盐玻璃固化有许多优点,但因设备腐蚀的原因已被淘汰。
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直径50cm,高1m,每天生产一个150L的玻璃快
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核燃料循环
铀的精制(纯化、***化和还原)
%UF6
铀矿石加工
天然铀470kg/d
铀同位素的分离
%U-235
元件制造
UO2
燃料辐照
100kg/d
辐照元件后处理
回收铀、钚及其他裂片

放射性废物的处理和处置
3GW功率压水堆核燃料循环
1g铀-×1010J能量
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(1)后处理为生产武器装料Pu-239的必备的工艺步骤
(2)后处理可以充分利用核能资源
(3)后处理可提升核电站的经济性
(增建一个强放废液玻璃固化车间,后处理的投资增加8-10%)
天然铀
或贫化铀
4-8kg/d
堆芯(UO2+15%PuO2)
40kg/d
增值层200kg/d
后处理
回收钚复用6kg/d
回收铀复用
裂片
3GW功率快堆核燃料循环
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提取和纯化新生成的可裂变物质
回收和纯化没有用完的可裂变物质
提取有用的裂变产物和超铀元素
对放射性物质进行妥善处理和安全处置

(1)由于后处理对象极强的放射性,不能直接操作,屏蔽要求极高,远距离操作、检测和控制
(2)所用试剂、材料、仪表必须满足辐照要求
(3)临界危险。当可裂变物质在某处积累,如果裂变反应可持续进行时,系统达到临界,将导致严重的辐射损伤,甚至爆炸
(容器形状,增大中子泄漏,调整慢化剂与燃料比例)
(4)设备安全、可靠,废物处置严格
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1、化学脱壳
2、间歇式酸溶解铀芯
3、离心或沉淀
4、TBP(磷酸三丁酯)萃取循环
5、钚阴离子交换
6、铀硅胶吸附
7、尾气处理
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