CN110993138A - 一种放射性甲基碘法残液的无害化处理方法 - Google Patents

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李彦樟
陈建利
高琳锋
吴波
马英
沈大鹏
乔太飞
邱继林
侯建荣
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    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04—Treating liquids
    • G21F9/06—Processing
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Abstract

本发明公开了一种放射性甲基碘反应残液的无害化处理方法。所述方法包括：将待处理放射性甲基碘法残液集中静置存放，使残液中放射性131I自然衰变；核算残液体积后按照一定比例向残液中分批、多次加入碱金属氢氧化物，使其与残液中剩余的硫酸二甲酯反应，反应在负压环境下进行，且反应的同时加热残液。本发明所提供的方法建立了一种简易、有效且经济的放射性甲基碘法残液处置方法。

Description

一种放射性甲基碘法残液的无害化处理方法
技术领域
本发明涉及放射性物质及有毒化学试剂处理技术领域，具体涉及一种放射性甲基碘法残液的无害化处理方法。
背景技术
在核设施正常运行过程及事故状态下将会产生多种气体挥发性放射性核素，其中，高毒性、中等半衰期、易挥发性的放射性核素131I由于其独特的生物学效应特性，极易被动物及人体的甲状腺吸收，可能造成不必要的内照射危害，是气载流出物中最为关注的需去除核素。因此，碘吸附器是各类核设施通风系统中的重要设备，用于去除核设施正常及事故工况中产生的各种形态的气载放射性碘，以确保核设施工作人员以及外部环境免受空气中放射性碘的危害。
为了达到并维持碘吸附器在核空气净化系统中必要的工作性能，在生产和使用过程中需对其进行严格的检验(包括出厂检验、运行前调试和定期试验)。放射性甲基碘法是目前最为常用的可靠方法，该方法由放射性Na131I口服液和Na127I缓冲液的混合液与硫酸二甲酯(CH3)2SO4在甲基碘气体发生装置中进行反应，其反应原理为：Na131I+Na127I+(CH3)2SO4→CH3 131I+CH3 127I+Na2SO4。
出于辐射安全的考虑，应尽量减少放射性131I的使用量及提高131I的利用效率，一般向反应液中加入过量的剧毒硫酸二甲酯，因此在碘吸附器出厂检验、安装调试以及定期试验的过程中会产生大量的具有放射性的含硫酸二甲酯的剧毒残液，目前尚无经济可行的处理方法。
加入硫酸二甲酯进行放射性甲基碘法试验时，需向4mL 2％碘化钠溶液中加入2mL硫酸二甲酯。4mL 2％碘化钠溶液中大约有0.08g碘化钠，NaI分子量为150，即0.00053mol碘化钠，理论上需0.00026mol硫酸二甲酯与之完全反应，硫酸二甲酯分子量为126，即需要质量为0.0326g，体积为0.025mL的硫酸二甲酯。因此残液中形成明显的水相和有机相分层现象。
硫酸二甲酯放射性甲基碘法残液具有以下特点：含有过量的剧毒物硫酸二甲酯(CH3)2SO4；含有未完全反应的放射性131I；含有未完全随载气离开液体的碘甲烷。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种放射性甲基碘法残液的无害化处理方法，该方法利用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种放射性甲基碘法残液的无害化处理方法，所述方法包括以下步骤：
(1)、将待处理放射性甲基碘法残液集中静置存放，使残液中放射性131I自然衰变；
(2)、核算残液体积后按照一定比例向残液中分批、多次加入碱金属氢氧化物，使其与残液中剩余的硫酸二甲酯反应，反应在负压环境下进行，且反应的同时加热残液。
进一步地，所述步骤(1)中，静置时间为90天。
进一步地，所述步骤(1)中，所述待处理放射性甲基碘法残液的体积为600mL。
进一步地，所述步骤(2)中，所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠。
进一步地，所述步骤(2)中，分别在反应开始时以及第2天、第6天以及第10天，分4次每次加入45g氢氧化钠。
进一步地，所述步骤(2)中，加热残液至65℃。。
本发明的有益效果在于：本发明首先通过静置存放将该残液中短半衰期放射性核素131I衰变直至达到环境本底水平；再通过核算残液体积后按照一定比例加入适量的NaOH，通过加热搅拌使之与残液中硫酸二甲酯快速的完全反应，最终达到完全去除剧毒硫酸二甲酯的目的，从而建立一种简易、有效且经济的放射性甲基碘法残液处置方法。
附图说明
图1为残液处理过程pH值变化规律图。
具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
先将待处理残液共计600mL集中静置90天以上，保证其中残余131I衰变至本底水平；再将待处理残液置于通风橱中，分别在反应开始时以及第2天、第6天以及第10天，分4次每次加入45g氢氧化钠，共计180g；通过加热搅拌使之与残液中硫酸二甲酯快速的完全反应，最终达到完全去除剧毒硫酸二甲酯的目的，反应的方程式为：(CH3)2SO4+2NaOH→Na2SO4+2CH3OH。
加入NaOH反应同时将被处理残液加热加热以及至65℃，向残液中通入压缩空气，使操作环境为负压，将残液中剩余的碘甲烷和NaOH与硫酸二甲酯反应的产物甲醇完全载带离开残液。如图1所示，图中，样品1为空白样，即将600ml模拟残液直接加入反应容器静置反应；样品2为将600ml模拟残液加入反应容器后，向其中一次性加入80g氢氧化钠静置反应；样品3为将600ml模拟残液加入反应容器后，向其中一次性加入170g氢氧化钠静置反应；样品4为将600ml模拟残液加入反应容器后，分别在反应开始时、第2天、第6天以及第10天，分4次每次加入45g，共计180g氢氧化钠。最终残液样品4中有机相完全消失，反应液呈强碱性。经过处置的残液达到了向环境直接排放的水平。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种放射性甲基碘法残液的无害化处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)、将待处理放射性甲基碘法残液集中静置存放，使残液中放射性131I自然衰变；
(2)、核算残液体积后按照一定比例向残液中分批、多次加入碱金属氢氧化物，使其与残液中剩余的硫酸二甲酯反应，反应在负压环境下进行，且反应的同时加热残液。
2.一种如权利要求1所述的放射性甲基碘法残液的无害化处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，静置时间为90天。
3.一种如权利要求1所述的放射性甲基碘法残液的无害化处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述待处理放射性甲基碘法残液的体积为600mL。
4.一种如权利要求3所述的放射性甲基碘法残液的无害化处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠。
5.一种如权利要求4所述的放射性甲基碘法残液的无害化处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，分别在反应开始时以及第2天、第6天以及第10天，分4次每次加入45g氢氧化钠。
6.一种如权利要求4所述的放射性甲基碘法残液的无害化处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加热残液至65℃。
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