CN104043600A - 一种放射性污染土分拣工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固体放射性污染材料的处理方法。针对现有放射性污染土分拣方法中存在的无法有效解决放射性污染土分拣的问题，本发明提供了一种放射性污染土分拣工艺，包括以下步骤：一、源项分析；二、确定分拣目标，分析分拣价值；三、分拣方法的选择和分拣设备的选型；四、分拣实验刻度：建立放射性污染土蒙特卡罗模拟计算模型，并进行实验验证，根据计算结果及探测器有效中心确定分拣条件；五、分拣实施：准备分拣场所，制订现场实施标准，设计分拣容器，实现放射性污染土的现场定量测量和分拣。本发明的放射性污染土分拣工艺采用了现场分拣实验刻度的方法，实现了放射性污染土的现场定量测量，有效解决了放射性污染土的分拣。

Description

一种放射性污染土分拣工艺

技术领域

本发明涉及一种固体放射性污染材料的处理方法，特别涉及一种放射性污染土分拣工艺。

背景技术

放射性污染土的分拣是指为实现废物最小化，将豁免水平的污染土从放射性水平的污染土中分离出来，现有的方法主要有两种：实验室取样测量分拣法和现场测量分拣法。现有的实验室取样测量分拣法可以实现对放射性污染土中的放射性核素定量测量，能实现放射性废物的有效区分，但仅针对所采集的样品，不能实现对所有放射性污染土的测量分析；而现有的现场测量分拣法可以实现对所有放射性污染土的测量分析，但不能进行定量测量，无法有效解决放射性污染土的分拣。

发明内容

针对现有放射性污染土分拣方法中存在的上述问题，本发明提供了一种放射性污染土分拣工艺，该工艺包括以下步骤：

一、源项分析

包括放射性污染土物理性状分析、化学毒性分析、形态分析、污染形态分析和污染类型、水平分析；

二、确定分拣目标，分析分拣价值

分拣的主要目标是区分出豁免污染土和极低放污染土，对分拣实施与否的处理处置进行比较，如果放射性污染土分拣实施后的处理处置成本明显小于分拣前，则认为该批放射性污染土具有分拣价值；

三、分拣方法的选择和分拣设备的选型

对于发射中高能量γ射线的核素，选择便携式现场测量设备分拣法，利用便携式剂量率仪、表面污染仪和核素识别仪，经过相对简单的标定后应用于放射性污染土的现场分拣；对于发射低能量射线的核素，选择取样分拣法；

设备选型前进行性能指标测试，包括探测灵敏度测试和长期稳定性测试，选择探测灵敏度满足分拣要求及测量结果相对不确定度分量贡献小于15％的设备；

四、分拣实验刻度

建立放射性污染土蒙特卡罗模拟计算模型，对利用模型的计算结果进行实验验证；利用已知活度的放射源，计算不同距离处的空气吸收剂量率，将点源置于探测器前端中轴线上对应的距离处，记录测量值及探测器前端表面距点源的距离，根据探测器前端表面距点源的距离修正测量值，确定探测器的有效中心；

根据蒙特卡罗模拟计算模型计算结果及探测器有效中心确定分拣条件，包括测量时间、测量距离、样品量和样品厚度；

五、分拣实施

准备分拣场所，分拣场所应满足以下条件：(a)有足够的空间，以便分拣测量工作能够顺利进行；(b)周围辐射水平不会对分拣测量形成干扰；(c)有局部屏蔽措施，防止分拣测量过程中废物间相互干扰；(d)允许人员进入时需配备通风条件及人员防护措施；(e)配备监测设备；(f)环境相对封闭，确保不对周围环境造成污染；(g)场所易于去污或清理；

根据分拣要求制订比分拣实验刻度得到的标准更严格的现场实施标准，即现场实施标准为实验刻度标准减去实验刻度的不确定度；采用双侧测量取平均值的方法消除放射性分布不均匀性的影响，并根据具体要求对现场实施标准作进一步修正；

根据现场实施标准设计分拣容器，实现放射性污染土的现场定量测量和分拣。

本发明的放射性污染土分拣工艺采用了现场分拣实验刻度的方法，实现了放射性污染土的现场定量测量，有效解决了放射性污染土的分拣。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1

以4.95kg放射性活度浓度水平为1Bq/g的¹³⁷Cs放射性污染土为实施对象，由蒙特卡罗模拟计算模型可知，在距样品表面1cm处的剂量率水平为20.5nGy/h，则放射性活度浓度边界值对应的剂量率为：

1)10³Bq/kg，对应于20.5nGy/h

2)10⁴Bq/kg，对应于205nGy/h

3)10⁶Bq/kg，对应于20.5μGy/h

对放射性污染土分拣实验刻度的相对不确定度评估为17.3％，同时，采用双侧测量取平均值的方法其剂量率响应系数降低6.8％，这部分也应从理论标准中减去，因此有：

现场实施标准＝(1-6.8％)(1-17.3％)×实验刻度标准

由此得到该放射性污染土现场分拣测量的最终实施标准为(将122.1nGy/h的本底值计入)：

1)10³Bq/kg，对应于137.9nGy/h

2)10⁴Bq/kg，对应于279.9nGy/h

3)10⁶Bq/kg，对应于15.9μGy/h

实施例2

以12.0kg放射性活度浓度水平为1Bq/g的¹³⁷Cs放射性污染土为实施对象，由蒙特卡罗模拟计算模型可知，在距样品表面1cm处的剂量率水平为20.5nGy/h，则放射性活度浓度边界值对应的剂量率为：

1)10³Bq/kg，对应于32.7nGy/h

2)10⁴Bq/kg，对应于327nGy/h

3)10⁶Bq/kg，对应于32.7μGy/h

对放射性污染土分拣实验刻度的相对不确定度评估为17.3％，同时，采用双侧测量取平均值的方法其剂量率响应系数降低6.8％，这部分也应从理论标准中减去，因此有：

现场实施标准＝(1-6.8％)(1-17.3％)×实验刻度标准

由此得到该放射性污染土现场分拣测量的最终实施标准为(将122.1nGy/h的本底值计入)：

1)10³Bq/kg，对应于147.3nGy/h；

2)10⁴Bq/kg，对应于373.9nGy/h；

3)10⁶Bq/kg，对应于25.3μGy/h。

实施例3

采用本发明的放射性污染土分拣工艺对本单位的一批污染渣土(9m³)实施了分拣，分拣出67％豁免水平的放射性污染土，取得了较好的效果。

Claims (1)

1.一种放射性污染土分拣工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：

一、源项分析

包括放射性污染土物理性状分析、化学毒性分析、形态分析、污染形态分析和污染类型、水平分析；

二、确定分拣目标，分析分拣价值

分拣的主要目标是区分出豁免污染土和极低放污染土，对分拣实施与否的处理处置进行比较，如果放射性污染土分拣实施后的处理处置成本明显小于分拣前，则认为该批放射性污染土具有分拣价值；

三、分拣方法的选择和分拣设备的选型

对于发射中高能量γ射线的核素，选择便携式现场测量设备分拣法，利用便携式剂量率仪、表面污染仪和核素识别仪，经过相对简单的标定后应用于放射性污染土的现场分拣；对于发射低能量射线的核素，选择取样分拣法；

设备选型前进行性能指标测试，包括探测灵敏度测试和长期稳定性测试，选择探测灵敏度满足分拣要求及测量结果相对不确定度分量贡献小于15％的设备；

四、分拣实验刻度

建立放射性污染土蒙特卡罗模拟计算模型，对利用模型的计算结果进行实验验证；利用已知活度的放射源，计算不同距离处的空气吸收剂量率，将点源置于探测器前端中轴线上对应的距离处，记录测量值及探测器前端表面距点源的距离，根据探测器前端表面距点源的距离修正测量值，确定探测器的有效中心；

根据蒙特卡罗模拟计算模型计算结果及探测器有效中心确定分拣条件，包括测量时间、测量距离、样品量和样品厚度；

五、分拣实施

准备分拣场所，分拣场所应满足以下条件：(a)有足够的空间，以便分拣测量工作能够顺利进行；(b)周围辐射水平不会对分拣测量形成干扰；(c)有局部屏蔽措施，防止分拣测量过程中废物间相互干扰；(d)允许人员进入时需配备通风条件及人员防护措施；(e)配备监测设备；(f)环境相对封闭，确保不对周围环境造成污染；(g)场所易于去污或清理；

根据分拣要求制订比分拣实验刻度得到的标准更严格的现场实施标准，即现场实施标准为实验刻度标准减去实验刻度的不确定度；采用双侧测量取平均值的方法消除放射性分布不均匀性的影响，并根据具体要求对现场实施标准作进一步修正；

根据现场实施标准设计分拣容器，实现放射性污染土的现场定量测量和分拣。