CN108831578A - 一种实现放射性废物自动预分拣的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现放射性废物自动预分拣的方法，采用放射性废物预分拣系统通过下述步骤进行放射性废物预分拣：1）对放射性废物进行几何形状标准化处理；2）对放射性废物进行分析及测量处理；3）对放射性废物按放射性的高低进行分类处理；能够对超大体量的放射性土壤进行高速自动化分拣任务；能够快速准确的将超大体量的放射性污染土进行有效的区分，准确的区分出，低放，中放，高放，alpha废物等，并进行自动分类。

Description

一种实现放射性废物自动预分拣的方法

技术领域

本发明涉及放射性物质处理技术等领域，具体的说，是一种实现放射性废物自动预分拣的方法。

背景技术

放射性废物为含有放射性核素或被放射性核素污染，其浓度或活度大于国家审管部门规定的清洁解控水平，并且预计不再利用的物质。放射性废物尽管有各种各样，但却具有一些共同特征：

①含有放射性物质。它们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。放射性核素释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。放射性核素通过衰变放出能量，当废液中放射性核素含量较高时，这种能量的释放会导致废液的温度不断上升甚至自行沸腾。

放射性废物的危害包括物理毒性、化学毒性和生物毒性。通常主要是物理毒性。有些核素如铀还具有化学毒性，此外，对于混合废物含有有毒、有害化学污染物。至于生物毒性，仅来自医院的个别废物才可能掺有。物理毒性指的是辐射作用。大剂量照射可出现确定性效应，小剂量照射会出现随机性效应。

放射性废物的来源大致可分为四类：

核燃料生产过程：主要包括铀矿开采、冶炼和燃料元件加工等。铀矿开采和冶炼过程产生的废物主要有废矿石、废矿渣、尾矿等固体废物，矿坑水、湿法作业中产生的工艺废水等液体废物，以及氡和钋的放射性气溶胶、粉尘等组成的气体废物。这类废物主含有铀、钍、氡、镭、钋等天然放射性物质，比活度较低，产生的数量大。铀回收和燃料元件加工过程产生的废物主要是含铀废液。

反应堆运行过程：反应堆中生成的大量裂变产物，一般情况下保留在燃料元件包壳内，当发生元件包壳破损事故时，会有少量裂变产物泄漏到冷却循环水中。反应堆冷却循环水中的杂质（循环系统腐蚀产物）受中子照射后也会形成放射性的活化产物，冷却循环水也就具有放射性。

核燃料后处理过程：大量裂变产物是核燃料后处理过程的主要废物。在燃料元件切割和溶解时有部分气体裂变产物（氪85、碘129等）从燃料元件中释放出来,进入废气系统。99%以上的裂变产物都留在燃料溶解液里。当进行化学分离时，则集中在第一萃取循环过程（见普雷克斯流程）的酸性废液中。这部分废液的比活度很高，释热量大，是放射性废物管理的重点。此外还有第二、三萃取循环过程产生的废液、工艺冷却水、洗涤水等。这部分废液体积大，但比活度较低。

其他来源：核工业部门退役的核设施，核武器生产和试验以及其他使用放射性物质的部门如医院、学校、科研单位、工厂等产生的各种废物。这些废物种类不少，形式多样。

目前，核放射性废物的处理的预分拣方法还不能实现对放射性废物例如放射性土壤的高速、自动化预分拣、并准确快速地对污染物进行有效区分从而实现自动分类的技术目标。

发明内容

本发明的目的在于设计出一种实现放射性废物自动预分拣的方法，能够对超大体量的放射性土壤进行高速自动化分拣任务；能够快速准确的将超大体量的放射性污染土进行有效的区分，准确的区分出，低放，中放，高放，alpha废物等，并进行自动分类。

本发明通过下述技术方案实现：一种实现放射性废物自动预分拣的方法，通过下述步骤进行放射性废物自动预分拣：

1）对放射性废物进行几何形状标准化处理；

2）对放射性废物进行分析及测量处理；

3）对放射性废物按放射性的高低进行分类处理。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤1）包括以下具体步骤：

1.1）放射性废物经过破碎处理，去除大体积结块后，进入自动分装步骤；在自动分装过程中，自动分装环境处于负压状态，抑制自动分装时出现扬尘；保证不会有扬尘飞出，而导致放射性污染的扩散；

1.2）在自动分装时再次进行破碎处理，而后分装到标准尺寸的包装袋内，并将包装袋进行密封，而后进行包装袋放射性废物的外形标准化处理；

1.3）对进行外形标准化处理后的包装袋放射性废物进行称重，计算密度值，而后喷涂身份标识，并传输到下一工艺步骤。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：：在实现步骤1.2）的整个过程中，所述自动分装的环境设置为负压状态，防止扬尘及放射性扩散污染。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述包装袋的标准尺寸是放射性水平分类的最小单元，且所述最小单元是根据系统处理的要求进行设置。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤2）包括以下具体步骤：

2.1）经过步骤1）后，放射性废物首先被传送至Alpha测量装置内进行有无Alpha核素的判断：

2.1.1）有Alpha核素，则被自动分选传送到Alpha废物通道；

2.1.2）若无Alpha核素则进行步骤2.2）；

2.2）放射性废物被传送到Gamma测量装置中，利用高纯锗谱仪系统，进行精确的Gamma核素的定性和定量分析，得到每一个包装袋放射性废物的总活度；

2.3）Gamma测量装置所测的数据将传输到控制系统内，控制系统内的计算机系统自动将数据及对应的身份标识存储到数据库中；

2.4）计算机系统指挥分析及测量系统内的标识喷涂系统在袋装的放射性废物上喷涂对应的放射性等级标识。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤3）具体为：控制系统下发传送指令，将步骤3）分级处理后的放射性废物按放射性等级分别从不同的出口输送到相应的放射性废物处理系统内。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

以放射性土壤为例，本发明能够对超大体量的放射性土壤进行高速自动化分拣任务；能够快速准确的将超大体量的放射性污染土进行有效的区分，准确的区分出，低放，中放，高放，alpha废物等，并进行自动分类。

本发明将大大的提高放射性污染土的分拣速度，对传统分类方法将是革命性的变化。

本发明通过特殊设计的自动化封包，将放射性污染土通过可降解材料自动封包成具有标准几何外形的小型包装物，每一个小型包装物既是放射性水平分类的最小单元；同时采用小型化密封之后，可以保证土壤在测量或转运过程中不会产生任何的扬尘而造成二次污染；采用的可降解材料，在一定的时间内会自动分解，也不会造成放射性废物的增加。

本发明能够在高速运动状态下准确的测量小型包装物中是否存在alpha废物，以及其他放射性核素的总类和活度水平；并能够很好的根据每个小型包装物的重量等参数自动进行放射性活度输出的修正。

本发明具有完全自动化，放射性废物分类最小化，消除放射性二次污染的特性，大大提高放射性废物处理的经济性和效率，完全消除对操作人员的水平依赖，实现真正的智能化、自动化。

本发明结合了基于HPGe（高纯锗谱仪）系统的核辐射探测技术，机械自动化技术，数值分析算法，信息化软件等技术，最终实现放射性废物分拣的完全自动化。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本发明提出了一种实现放射性废物自动预分拣的方法，能够对超大体量的放射性土壤进行高速自动化分拣任务；能够快速准确的将超大体量的放射性污染土进行有效的区分，准确的区分出，低放，中放，高放，alpha废物等，并进行自动分类，特别采用下述设置方式：通过下述步骤进行放射性废物自动预分拣：

1）对放射性废物进行几何形状标准化处理；

2）对放射性废物进行分析及测量处理；

3）对放射性废物按放射性的高低进行分类处理。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤1）包括以下具体步骤：

1.1）放射性废物经过破碎处理，去除大体积结块后，进入自动分装步骤；在自动分装过程中，自动分装环境处于负压状态，抑制自动分装时出现扬尘；保证不会有扬尘飞出，而导致放射性污染的扩散；

1.2）在自动分装时再次进行破碎处理，而后分装到标准尺寸的包装袋内，并将包装袋进行密封，而后进行包装袋放射性废物的外形标准化处理；

1.3）对进行外形标准化处理后的包装袋放射性废物进行称重，计算密度值，而后喷涂身份标识，并传输到下一工艺步骤。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：：在实现步骤1.2）的整个过程中，所述自动分装的环境设置为负压状态，防止扬尘及放射性扩散污染。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述包装袋的标准尺寸是放射性水平分类的最小单元，且所述最小单元是根据系统处理的要求进行设置。

实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤2）包括以下具体步骤：

2.1）经过步骤1）后，放射性废物首先被传送至Alpha测量装置内进行有无Alpha核素的判断：

2.1.1）有Alpha核素，则被自动分选传送到Alpha废物通道；

2.1.2）若无Alpha核素则进行步骤2.2）；

2.2）放射性废物被传送到Gamma测量装置中，利用高纯锗谱仪系统，进行精确的Gamma核素的定性和定量分析，得到每一个包装袋放射性废物的总活度；

2.3）Gamma测量装置所测的数据将传输到控制系统内，控制系统内的计算机系统自动将数据及对应的身份标识存储到数据库中；

2.4）计算机系统指挥分析及测量系统内的标识喷涂系统在袋装的放射性废物上喷涂对应的放射性等级标识。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤3）具体为：控制系统下发传送指令，将步骤3）分级处理后的放射性废物按放射性等级分别从不同的出口输送到相应的放射性废物处理系统内。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种实现放射性废物自动预分拣的方法，其特征在于：通过下述步骤进行放射性废物自动预分拣：

1）对放射性废物进行几何形状标准化处理；

2）对放射性废物进行分析及测量处理；

3）对放射性废物按放射性的高低进行分类处理。

2.根据权利要求1所述的一种实现放射性废物自动预分拣的方法，其特征在于：所述步骤1）包括以下具体步骤：

1.1）放射性废物经过破碎处理，去除大体积结块后，进入自动分装步骤；

1.2）在自动分装时再次进行破碎处理，而后分装到标准尺寸的包装袋内，并将包装袋进行密封，而后进行包装袋放射性废物的外形标准化处理；

1.3）对进行外形标准化处理后的包装袋放射性废物进行称重，计算密度值，而后喷涂身份标识，并传输到下一工艺步骤。

3.根据权利要求2所述的一种实现放射性废物自动预分拣的方法，其特征在于：在实现步骤1.2）的整个过程中，所述自动分装的环境设置为负压状态。

4.根据权利要求2所述的一种实现放射性废物自动预分拣的方法，其特征在于：所述包装袋的标准尺寸是放射性水平分类的最小单元。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种实现放射性废物自动预分拣的方法，其特征在于：所述步骤2）包括以下具体步骤：

2.1）经过步骤1）后，放射性废物首先被传送至Alpha测量装置内进行有无Alpha核素的判断：

2.1.1）有Alpha核素，则被自动分选传送到Alpha废物通道；

2.1.2）若无Alpha核素则进行步骤2.2）；

2.2）放射性废物被传送到Gamma测量装置中，利用高纯锗谱仪系统，进行精确的Gamma核素的定性和定量分析，得到每一个包装袋放射性废物的总活度；

2.3）Gamma测量装置所测的数据将传输到控制系统内，控制系统内的计算机系统自动将数据及对应的身份标识存储到数据库中；

2.4）计算机系统指挥分析及测量系统内的标识喷涂系统在袋装的放射性废物上喷涂对应的放射性等级标识。

6.根据权利要求5所述的一种实现放射性废物自动预分拣的方法，其特征在于：所述步骤3）具体为：控制系统下发传送指令，将步骤3）分级处理后的放射性废物按放射性等级分别从不同的出口输送到相应的放射性废物处理系统内。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种实现放射性废物自动预分拣的方法，其特征在于：所述步骤3）具体为：控制系统下发传送指令，将步骤3）分级处理后的放射性废物按放射性等级分别从不同的出口输送到相应的放射性废物处理系统内。