核废水和核燃料棒怎么处理

Ⅰ 用完的核燃料棒怎么处理

核燃料棒处理方法
从反应堆卸出的核燃料，在进行化学处理之前，通常都经过一段时间的放置（或称为冷却）。放置的作用是让短寿命的核素衰变，从而达到以下几项目的：①使毒性大而且易于挥发、容易造成环境污染的放射性碘 131衰变掉。②使出堆时占辐照核燃料绝大部分放射性的短寿命核素衰变，从而大大减少后处理时的放射性；这不仅可以降低后处理过程的防护费用，而且对于水法后处理过程来说，还将大大减少辐射对有机试剂的降解破坏作用。③对辐照铀燃料来说，让短寿命的中间生成核素镎239衰变为钚239；对辐照钍燃料来说,让镤233衰变为铀233，从而更完全地回收生成的核燃料。
辐照核燃料在进行化学分离纯化之前，还需进行首端处理，其任务是将核燃料物质与其包壳材料分离。根据包壳材料的不同可采用化学法、机械法等不同的首端处理方法。
辐照核燃料的化学分离法纯化是核燃料后处理的主要的工艺阶段。它的任务是除去裂变产物，高收率地回收核燃料物质。后处理的化学分离流程，基于是否在水介质中进行而分为水法和干法两大类。水法流程指采用诸如沉淀、溶剂萃取、离子交换等在水溶液中进行的化学分离方法（见核燃料水法后处理），干法流程则指采用诸如氟化物挥发、高温冶金、高温化学等在无水状态下进行的化学分离方法（见核燃料干法后处理）。
工业上应用的后处理流程都是水法流程。在历史上曾采用沉淀法流程从辐照天然铀中提取核武器用钚。但不久即为可以连续操作、更为有效的萃取法流程所代替。而在各种萃取法流程中性能最好、使用最成功的是以磷酸三丁酯为萃取剂的普雷克斯流程，它是目前世界各国普遍用来处理电站堆辐照核燃料的工艺流程。
干法后处理流程有其独到之处，这方面也做过许多研究工作，但由于技术上要求高，工程上难度大，目前尚未被实际应用。
特点 核燃料后处理是一种放射化工过程，具有与一般化工过程不同的显蓍特点。
① 大量易裂变物质的存在,有发生临界事故的危险。一旦出现这种危险，即使不是发生爆炸，仅其产生的强烈的中子和γ辐射，以及放射性物质的扩散，也会造成严重的后果。因此，要采取充分的安全措施以防止发生临界事故。常用的方法有限制易裂变物质的质量、浓度，限制工艺设备系统的尺寸和使用大量吸收中子的中子毒物等。
② 辐照核燃料在后处理前虽然经过一段时间的放置，但在后处理时仍具有很强的放射性。因此，后处理过程必须在有厚的重混凝土防护的密封室中进行，并实行远距离操作控制，以保护操作人员和防止环境污染。设备的维修也必须实行远距离操作或在对设备进行充分的放射性去污之后进行直接维修。强放射性对物质有辐射分解作用,会对所用的化学试剂（特别是有机试剂,如萃取剂）和化学过程产生影响。
③ 核燃料后处理的主要目的是回收核燃料物质。根据这些物质进一步加工的方式、方法的不同，对净化(主要是除去放射性裂变产物)有不同的要求。但是，一般都要求对回收的核燃料进行再加工时能做到不需要昂贵的防护和远距离操作设备。这就要求核燃料后处理过程具有很高的净化能力。例如，从电站用轻水堆的辐照燃料中回收铀时，净化系数（净化前核燃料物质比活度与净化后核燃料物质比活度的比值）要求达到10;回收钚时,净化系数要求达到10，都远高于一般化工分离过程的要求。此外，还要求对核燃料物质有尽可能高的回收率。
核燃料后处理过程中产生的废物，一般都具有很强的放射性，必须进行处置和妥善贮存，严防污染环境。

Ⅱ 人类是如何处置高放射性核废料的

核废料包括乏燃料、乏燃料后处理废水，以及高度放射性液体核废料浓缩形成的固形物。直到1000年后，放射性核裂变产物才会通过不同核反应路径衰变为各种无害稳定的元素。而超铀元素的衰变经过500000年才会达到同等水平。高浓度核废料所含大多数放射性同位素都为高辐射性物质，其半衰期特别长。上述核废料的放射性降低到安全水平需要漫长的时间。同时，受污染装备、防护服、清洁抹布等数量巨大的核废料中的污染物质为含量极低的放射性元素，这些核废料为低放射性废弃物。经过洗消处理的退役核反应堆部件也属于低放射性核料范畴。低放射性废弃物所含放射性同位素的放射性水平较低、半衰期较短。上述废弃物储存10~50年后，大多数放射性同位素将衰减至安全水平，然后即可以将其作为普通废弃物进行处理。

Ⅲ 核电站废水怎么处理

（1）沉淀法：

沉淀法就是向核废水中加入沉淀剂，通过沉淀剂中的化学成分和放射性元素发生的共沉淀反应来达到降低核废水中放射性元素含量的目的。目前常用的工业沉淀剂主要有铝铁类沉淀剂、石灰苏打类沉淀剂和磷酸盐类沉淀剂等。

（2）吸附法：

吸附法是利用吸附剂将放射性元素吸附的一种方法，是一种物理处理方法。吸附剂由于内部孔隙结构发达、比表面积大，具有极强的吸附能力。目前常用的吸附剂有活性炭、沸石等。

（3）离子交换法：

离子交换法的原理是利用离子交换剂同核废水进行离子交换，从而将核废水中的放射性离子交换去除。核废水中所含的放射性离子多为阳离子，所以离子交换剂中的带正电的活性基团就可以和放射性的阳离子进行交换，将放射性离子交换到交换剂中。

核废水的主要来源：

1、第一回路中无法回收利用的泄漏冷却水、调节压力容器压力的疏排水。

2、设备冷却用水、发电车间的地面冲洗水、实验室实验产生的废水。

3、热试验中产生的废水、核燃料取样系统中产生的废水、核燃料储存和运输介质排放的废水。

Ⅳ 核废料怎么处理

核废料首先要被制成玻璃化的固体，然后被装入可屏蔽辐射的金属罐中，最后人们将这些金属罐放入位于地下500—1000米的处置库内。由于核废料的半衰 期从数万年到10万年不等，在选择处置库时必须确保其地质条件能够保障处置库至少能在10万年内安全。

与对比铀矿对比，为核电站提供核燃料的铀矿矿藏一般都蕴藏在断层较多、地质条件不稳定的地区，但是只要我们不开采它们，这些铀矿床并不会对地表环境造成什么影响。

基本性质

放射性废料都含有放射性同位素——一类因原子核的不稳定而容易发生衰变的元素，它们以不同形式、不同强弱进行持续时间长短不同的衰变。衰变中产生的电离辐射不论对人类生命健康还是对自然环境都会造成一定伤害。

一、物理性质

放射性废料中的所有放射性同位素都有各自的半衰期（使自身的一半衰变为其他物质所需要的时间），最终放射性废料会衰变成完全不具放射性的物质。

某些乏燃料中的放射性元素（如钚-239）在自然放置上千年后对人类及其他生命仍然有害，另外，甚至还存在上百万年都不能衰变完全的同位素。

因此，这些废料必须被封存几个世纪并与自然环境隔离更长时间。某些元素具有较短的半衰期（如碘-131的半衰期约为8天），所以相对于其他放射性元素而言，它们造成的危害较小，不过它们在衰变初期由于衰变急剧，其实更加活跃、危险。

右侧的两张表给出了几种主要的放射性同位素的资料，包含它们各自的半衰期和它们作为铀-235的裂变产物的裂变产物产量。

一种同位素衰变得越快，它的放射性越强。某种纯的放射性物质的危险程度是由它衰变产生的辐射种类与能量等重要因素界定的，而这种物质的活泼性、扩散入环境及被生物吸收的难易程度则由它的化学性质决定。

对于许多不能很快衰变至较稳定的状态，而是继续产生放射性衰变产物或引起衰变链的放射性同位素，它们和自身的衰变产物的性质和影响更加复杂。

二、药代动力学性质

暴露在高强度的放射性废料的辐射中可能会导致严重损伤，甚至死亡。对成熟的动物进行辐照或其他能导致变异的处理（如化学疗法中的细胞毒类肿瘤药物治疗，该药物本身也是致癌物），可能导致该生物体患上癌症。

经计算，5希沃特的辐射剂量对于人类已是致命。另外，一剂0.1希沃特的辐射令人死亡的概率是8‰，该概率随单剂剂量每增加0.1希沃特增加一倍。电离辐射可能导致染色体片段的缺失。

如果一个发育中的有机体（如未出生的婴儿）接受了辐射，可能会导致先天性畸形等先天性疾病，不过这些缺陷却不会出现在同样接受了辐照形成的配子或由配子聚变形成的细胞中。

由于人们对辐射诱变的机理尚不明确、不能以人类意志控制人工诱变的结果，所以由辐射导致的突变对人类的影响仍是不定向的（即不能预期它对人类的影响是利是弊）。

暴露在放射性同位素的辐射中的危险性取决于该放射性同位素的衰变形式及该放射性同位素所属元素的药物动力学性质（即该元素的代谢方式与代谢速度）。

例如，虽然碘-131是一种短寿命、并以β、γ两种形式衰变的放射性同位素，但它却因为会在甲状腺中聚集而对生命体造成比一般以水溶性化合物形式存在的铯-137更大的伤害（能溶解在水中的物质更易随尿液排出）。

同样的，主要以α衰变的锕系元素（如镭、铀等），由于它们一般具有较长的生理学半衰期与较高的线性能量转移值，所以也被认为对生命体有较大危害。因为在上述几个方面的不同，放射性同位素能造成的生理学损伤较难简单判断。

以上内容参考：网络-核废料

Ⅳ 核废水到底怎么处理

在核电站，由于处理废水的量大、放射性物质浓度较高，都建有专门的放射性污内水处理系统，其常用的工艺是蒸发和容过滤。前面提到过，废水中的大多数放射性元素都不具有挥发性，利用这一特性，科学家对废水进行加热令其蒸发，再将留下的无法蒸发的放射性物质作浓缩处理。这个方法有两个优点，其一，核电站运行过程中本身就有很多无用的废热，加热废水不会多耗能源;其二，蒸发法基本不需要使用其他物质，不会像其他方法因为污染物的转移而产生其他形式的污染物。另一种方法是过滤法，原理类似我们日常生活中使用的净水器。在废水流经的管道中安放了专门用来吸附放射性物质的树脂，这样水流走了，放射性物质留在树脂中。过一段时间，树脂吸附“饱”了，可以换上新的树脂。而吸满了放射性物质的树脂可以通过压缩等方法减小体积，收集后浇筑水泥密封，若树脂中放射性强度不高，放入铁桶密封也行。

Ⅵ 中国核废水怎么处理

中国核废水处理方法有：化学沉淀法、离子交换法、吸附法、蒸发浓缩法。

1、化学沉淀法

将沉淀剂与废水中微量的放射性核素发生共沉淀作用的方法，废水中放射性核素的氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐等化合物大都是不溶性的，因而能在处理中被除去。化学处理的目的是使废水中的放射性核素转移并浓集到小体积的污泥中去，而使沉积后的废水剩余很少的放射性，从而能够达到排放标准。

核废水来源

核废水主要产生于第一回路中无法回收利用的泄漏冷却水、调节压力容器压力的疏排水；设备冷却用水、发电车间的地面冲洗水、实验室实验产生的废水；热试验中产生的废水、核燃料取样系统中产生的废水、核燃料储存和运输介质排放的废水。

根据相关的统计数据，我国广东大亚湾核电站年排放核废水的量约为每台机组6000吨左右，其中需要处理的不可回收的核废水大约只占到总量的三分之一左右。

Ⅶ 核废水怎么处理

将装有核废料的金属罐投入选定海域4000米以下的海底。

将核废料埋在永久性处置库是目前国际公认为最安全的核废料处置方式，这种含有多种放射性同位素的核废水也可以适用这种处理方式。因为废水中的大多数元素不具有挥发性，可以利用这种特质对废水进行加热使其蒸发，再将无法蒸发的放射性物质进行浓缩处理。

核废水一般是指核电站排出的废水，每一个核电站均设立专业处理放射性废水的系统。放射性废水通常分为低活性和高活性两类，低活性废水处理常用稀释法、混凝沉淀法、离子交换法、生物处理法，高活性废水处理处理常用贮存法、蒸发法等。

其他办法

将放射性废水流过的部位安装能够吸附放射性元素的原材料，合理消化吸收水里的放射性元素，吸附原材料中储存放射性元素。等候一段时间后，原材料中的放射性元素做到饱和状态，换掉新的吸附原材料就可以，更换出来的充斥着放射性元素的原材料再做干固密闭式处理。

因为管道与设备的问题，核废水排放不是瞬间完成，而是一个长期的过程，只有排放入海这种方式时间是最短的，而且成本也低。这也是很多国家处理核废水的一个常用办法，毕竟减少污染，不会对人们生活造成严重伤害。

Ⅷ 核电站排出的废水怎么处理

在核电站，由于处理废水的量大、放射性物质浓度较高，都建有专门的版放射性污水处理系统，其常用的权工艺是蒸发和过滤。前面提到过，废水中的大多数放射性元素都不具有挥发性，利用这一特性，科学家对废水进行加热令其蒸发，再将留下的无法蒸发的放射性物质作浓缩处理。这个方法有两个优点，其一，核电站运行过程中本身就有很多无用的废热，加热废水不会多耗能源；其二，蒸发法基本不需要使用其他物质，不会像其他方法因为污染物的转移而产生其他形式的污染物。另一种方法是过滤法，原理类似我们日常生活中使用的净水器。在废水流经的管道中安放了专门用来吸附放射性物质的树脂，这样水流走了，放射性物质留在树脂中。过一段时间，树脂吸附“饱”了，可以换上新的树脂。而吸满了放射性物质的树脂可以通过压缩等方法减小体积，收集后浇筑水泥密封，若树脂中放射性强度不高，放入铁桶密封也行。

Ⅸ 核废水应该怎么处理啊

中国处理核废水的办法：

1、如果量不多的话，只要控制好排放，就可以把氚和水直接蒸发。

2、将剩下的固体废料就地填埋，但是氚可能会污染空气。

3、通过吸附把固体废料先吸出去，吸出去后，固体废料还是拿去填埋，然后将剩下的废水直接排到海里，或存到罐子里缓一缓。

4、废水处理的目的就是对废水中的污染物以某种方法分离出来，或者将其分解转化为无害稳定物质，从而使污水得到净化。

5、一般要达到防止毒物和病菌的传染；避免有异嗅和恶感的可见物，以满足不同用途的要求。

6、废水处理相当复杂，处理方法的选择，必须根据废水的水质和数量，排放到的接纳水体或水的用途来考虑。

同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣的处理利用和可能产生的二次污染问题，以及絮凝剂的回收利用等。

工业废水造成的污染：

有机需氧物质污染，化学毒物污染，无机固体悬浮物污染，重金属污染，酸污染，碱污染，植物营养物质污染，热污染，病原体污染等。

许多污染物有颜色、臭味或易生泡沫，因此工业废水常呈现使人厌恶的外观，造成水体大面积污染，直接威胁人民群众的生命和健康，因此控制工业废水尤为重要。

以上内容参考网络——工业废水

Ⅹ 中国是怎样处理高放射性核废料的

1、核废料的特性
从技术层面来看，核废料主要分为高放射性、中放射性、低放射性三类。高放射性核废料主要包括核燃料在发电后产生的乏燃料及其处理物。中低放射性核废料一般包括核电站的污染设备、检测设备、运行时的水化系统、交换树脂、废水废液和手套等劳保用品，占到了所有核废料的99%。中低放射性核废料危害较低;高放射性核废料则含有多种对人体危害极大的高放射性元素，例如只需10毫克钚就能致人毙命，这些高放射性元素的半衰期长达数万年到十万年不等。因此各种核废料处置方法是不一样的。
核废料所具有独特性质，使其在处理中非常麻烦：
①放射性: 核废料的放射性不能用一般的物理、化学和生物方法消除，只能靠放射性核素自身的衰变而减少。
②射线危害: 核废料放出的射线通过物质时，发生电离和激发作用，对生物体会引起辐射损伤。
③热能释放: 核废料中放射性核素通过衰变放出能量，当放射性核素含量较高时，释放的热能会导致核废料的 温度不断上升，甚至使溶液自行沸腾，固体自行熔融。
2、世界难题
过去几十年，如何处理核废料一直是核工业面临的一个悬而未解的难题。例如美国就已经在该问题上进行了长达20年的研究，并耗费了上百亿美元的支出。美国在1987年首次提出了在内华达州山脉中的深层地址结构中存放核废料的计划，但时至今日，该计划的实施仍然没有任何的进展。对于有"万年恶灵"之称的高放射性核废料，学界认为最为妥当的处置方法是地质深埋，但因其建造要求特殊、技术复杂，截至目前，在国际上并无一座成型的永久性放废库。
3、相关案例
美国：2013年3月22日，美国华盛顿州汉福德核禁区至少6个装有核废料的地下存储罐发生放射性和有毒废料泄漏。场区的177个储罐装有2亿升高放射性核废料，这些储罐早已超过20年的使用期，其中不少先前发生过泄漏，估计共泄漏378万升放射性液体。美国政府如今每年需要花费20亿美元清理该场区，这个数字占全美全部核清理预算总额的1/3。而要在该场区建设新的核废料处理工厂，预计耗资将超过123亿美元，至少到2019年才能投入使用。
前苏联：上世纪的冷战期间，原苏联出于成本等因素考虑，将核武器工厂产生的高放废料直接排入了附近的河流湖泊当中，造成了严重生态灾难。位于著名的原子能城车里雅宾斯克旁边的加腊苏湖曾经是野生动物的乐园，如今却因受到核废料污染变成了一潭死水，据俄罗斯环保专家称，该湖的生态环境在未来十几万年内都无法得到恢复。
1.送入太空 如果在太阳系游荡或向太阳坠落，核废料便很难对地球上的环境造成破坏。然而，如何将核废料送入太空还是一个难题。因为，使用火箭承载这种方式有时会遭遇发射的失败事故。
2.深度钻孔 深度钻孔需要将作废的核燃料棒包裹在密封的钢结构中，而后埋入地下数英里深的地方。其优势是可以在核反应堆就近地区进行钻孔，缩短高放核废料在处理前的运输距离。
3.海床下储存 海洋中大部分区域——海床都是由厚重的粘土构成，最适合吸收放射性衰变产物。然而，海床下储存需要在水下钻孔，有"墨西哥湾"漏油事故这一前车之鉴，貌似这种解决方案还要经受长时间的考验才能付诸实施。此外，在海洋内处理核废料的做法需要先修改国际协议。
4.埋入潜没区 将核废料埋入潜没区(潜没是指一个地板块受力下降到另一板块之下的过程)可以让作废的核燃料棒沿着地球构造板块的"传送带"移动并最终进入地幔层。然而，埋入潜没区这种处理方式也违背了一些国际条约。
5.冰冻处理 核废料的温度一般很高，将其装入钨球中投放到较为稳定的冰原上，钨球会随着周围冰的融化向下移动，上方的融冰则又再次凝固。不过，冰原会发生移动，导致放射性物质会像冰山一样在海洋中漂浮。
6.封入合成岩 将核废料埋入地下需要考虑如何防止核废料污染周围的土壤和水。合成岩可以吸收清水反应堆和钚核裂变产生的特定废物。它们是一种陶瓷制品，能够将核废料封入晶格内，用以模拟在地质构造上较为稳定的矿石。
7.使用液压笼 一旦渗入地下水，地下核废料储存设施将变得尤为危险。如果在核废料周围建造一个类似三维深沟的水笼，地下水便不会渗入放射性物质。未来的核废料处理装置应该做到防泄漏，而液压笼的作用则是防止地下水污染的情况发生。
在过去30余年的运行中，中国核工业系统积存了几万立方米的中、低放固体废物，以及目前每年会产生约150吨高放废料。另外，专家推测，中国核废料存储空间上的压力会在2030年前后出现，那时，仅核电站产生的高放射核废料，每年就将高达3200吨。
目前，中国已建有两座中低放射核废料处置库，并准备再建两座，但还没有一座高放射处置库。已建成两座中低放射核废料处置库，分别位于甘肃玉门和广东大亚湾附近的北龙。
中低放废物处理：北龙处置场等
北龙处置场占地近21公顷，设计总处置容量为8万立方米，距大亚湾核电站5公里，距岭澳核电站4公里，广东及邻近地区核电站产生的中低放固体废物，都会被送往这里永久处置。自1991年勘探选址到2001年11月第一次暂存大亚湾核电站的废旧核导向筒，共耗时10年。
作为一种较为简单的民用核处理设施，北龙处置场在约13万平方米的范围内，设计了70个处置单元，可以处置8万立方米的中低放废物。每个处置单元就是一个17米×17米×7米的立方体屏蔽箱，由钢筋混泥土浇筑而成。当一个处置单元内充满废物货包之后，水泥浆将填充废物包之间的间隙，以求固定废物包，同时也起到增强屏蔽的作用。随后处置单元会被钢筋混凝土封顶。即使发生地震，它也是一个完整的水泥块，不会轻易破裂。
西北处置厂位于地表之下，距离地表有10-20米;北龙处置场建于地表之上，形成一个方盒子样子的封闭处。这个封闭处土埋之后形成山包，上面将种上植被，进行绿化。这两个中低放处置场，附近还要设置几十平方公里的安全屏障。
一个中低放处置场，一般需要与外界300-500年的隔离期。

高放废物处理：戈壁深处的"北山一号"
无论是北龙处置场或是西北处置场，都只能收贮核电站内产生的"软废物"。
2005年上半年，国防科工委专门开了一个处置高放射物质研讨会，着手进行中长期核废料处置规划，最后确定：中国将建设一座永久性高放射物质处置库，设计寿命10000年，容量要能储存100至200年间全中国产生的核废料，在满了之后就永久地封掉。即至少100年之后，大陆才会出现第二座永久性高放物处置库。根据中国核电发展规划，我国大约会在2015年至2020年左右，确定永久性高放射核废料处置库的库址。
为避免对环境造成不良影响，高放射性核废料必须经过严格的处理过程。这些核废料首先要被制成玻璃化的固体，然后被装入可屏蔽辐射的金属罐中，最后将这些金属罐放入位于地下500-1000米的处置库内。由于核废料的半衰期从数万年到10万年不等，在选择处置库时必须确保其地质条件能够保障处置库至少能在10万年内安全。
甘肃敦煌北山是一直以来传闻中的大陆首座地下核废料处置库，代号"北山一号"。不过它的准确名称是"高放废物地质处置库甘肃北山预选区"。这里位于敦煌莫高窟东南约25公里，是一片与海南省面积相当的戈壁滩，人烟非常稀少，整个地区人口不到1.2万人，可以说除了沙砾和枯黄的骆驼草以外，寂寞得连回声都没有。北山经济发展较为落后，周围没有什么矿产资源，建设核废料库对经济发展影响较小。这里气候条件也很理想，全年降雨量只有70毫米，而蒸发量却达3000毫米，因此地下水位很低，也就减少了放射性元素随地下水扩散的危险。北山还拥有便利的交通运输条件，库址距离铁路只有七八十公里。此外北山的地质条件非常优越，这里地处地壳运动稳定区，库址所在地有着完整的花岗岩体，而花岗岩是对付辐射的最好的'防护服'。国际原子能机构的专家们在北山进行考察之后称，北山是世界上最理想的核废料库址之一。

高放核废料处置场建设迫在眉睫
由于在核废料处置库建成之前，所有的高放射性核废料只能暂存在核电站的硼水池里。如果我们不能及时建成核废料处置库，中国核工业将面临着核废料无处存放的境地。
在这方面，美国曾有过惨痛的教训。美国原计划在1998年建成高放射性核废料处置库，但由于技术难度过高，尽管美国政府投入了大量财力、人力进行研究，最终还是不得不将建成时间延长至2010年。这一结果直接导致了美国40多个核电站储存核废料的水池全部爆满，造成了巨大经济损失并使核电站业主状告美国能源部。
我国的高放射性核废料处置库计划在2030-2040年建成，可以说已经相当紧迫。同时，高放射性核废料处置库又是一项耗资巨大的工程，以美国为例，其尤卡山核废料处置库工程预算达962亿美元。根据中国核电未来规模，中国高放射性核废料处置库将耗资数百亿人民币，容量足以容纳中国核工业未来产生的所有高放射性核废料。我们的处置库将把核废料永远地禁锢在地下深处。