一種放射性污染土分揀工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種固體放射性污染材料的處理方法。針對(duì)現(xiàn)有放射性污染土分揀方法中存在的無法有效解決放射性污染土分揀的問題，本發(fā)明提供了一種放射性污染土分揀工藝，包括以下步驟：一、源項(xiàng)分析；二、確定分揀目標(biāo)，分析分揀價(jià)值；三、分揀方法的選擇和分揀設(shè)備的選型；四、分揀實(shí)驗(yàn)刻度：建立放射性污染土蒙特卡羅模擬計(jì)算模型，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，根據(jù)計(jì)算結(jié)果及探測(cè)器有效中心確定分揀條件；五、分揀實(shí)施：準(zhǔn)備分揀場(chǎng)所，制訂現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)分揀容器，實(shí)現(xiàn)放射性污染土的現(xiàn)場(chǎng)定量測(cè)量和分揀。本發(fā)明的放射性污染土分揀工藝采用了現(xiàn)場(chǎng)分揀實(shí)驗(yàn)刻度的方法，實(shí)現(xiàn)了放射性污染土的現(xiàn)場(chǎng)定量測(cè)量，有效解決了放射性污染土的分揀。
【專利說明】一種放射性污染土分揀工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固體放射性污染材料的處理方法，特別涉及一種放射性污染土分揀工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]放射性污染土的分揀是指為實(shí)現(xiàn)廢物最小化，將豁免水平的污染土從放射性水平的污染土中分離出來，現(xiàn)有的方法主要有兩種:實(shí)驗(yàn)室取樣測(cè)量分揀法和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量分揀法?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室取樣測(cè)量分揀法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)放射性污染土中的放射性核素定量測(cè)量，能實(shí)現(xiàn)放射性廢物的有效區(qū)分，但僅針對(duì)所采集的樣品，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)所有放射性污染土的測(cè)量分析；而現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量分揀法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有放射性污染土的測(cè)量分析，但不能進(jìn)行定量測(cè)量，無法有效解決放射性污染土的分揀。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有放射性污染土分揀方法中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種放射性污染土分揀工藝，該工藝包括以下步驟:
[0004]一、源項(xiàng)分析
[0005]包括放射性污染土物理性狀分析、化學(xué)毒性分析、形態(tài)分析、污染形態(tài)分析和污染類型、水平分析；
[0006]二、確定分揀目標(biāo)，分析分揀價(jià)值
[0007]分揀的主要目標(biāo)是區(qū)分出豁免污染土和極低放污染土，對(duì)分揀實(shí)施與否的處理處置進(jìn)行比較，如果放射性污染土分揀實(shí)施后的處理處置成本明顯小于分揀前，則認(rèn)為該批放射性污染土具有分揀價(jià)值；
[0008]三、分揀方法的選擇和分揀設(shè)備的選型
[0009]對(duì)于發(fā)射中高能量Y射線的核素，選擇便攜式現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量設(shè)備分揀法，利用便攜式劑量率儀、表面污染儀和核素識(shí)別儀，經(jīng)過相對(duì)簡(jiǎn)單的標(biāo)定后應(yīng)用于放射性污染土的現(xiàn)場(chǎng)分揀；對(duì)于發(fā)射低能量射線的核素，選擇取樣分揀法；
[0010]設(shè)備選型前進(jìn)行性能指標(biāo)測(cè)試，包括探測(cè)靈敏度測(cè)試和長(zhǎng)期穩(wěn)定性測(cè)試，選擇探測(cè)靈敏度滿足分揀要求及測(cè)量結(jié)果相對(duì)不確定度分量貢獻(xiàn)小于15%的設(shè)備；
[0011]四、分揀實(shí)驗(yàn)刻度
[0012]建立放射性污染土蒙特卡羅模擬計(jì)算模型，對(duì)利用模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；利用已知活度的放射源，計(jì)算不同距離處的空氣吸收劑量率，將點(diǎn)源置于探測(cè)器前端中軸線上對(duì)應(yīng)的距離處，記錄測(cè)量值及探測(cè)器前端表面距點(diǎn)源的距離，根據(jù)探測(cè)器前端表面距點(diǎn)源的距離修正測(cè)量值，確定探測(cè)器的有效中心；
[0013]根據(jù)蒙特卡羅模擬計(jì)算模型計(jì)算結(jié)果及探測(cè)器有效中心確定分揀條件，包括測(cè)量時(shí)間、測(cè)量距離、樣品量和樣品厚度；
[0014]五、分揀實(shí)施
[0015]準(zhǔn)備分揀場(chǎng)所，分揀場(chǎng)所應(yīng)滿足以下條件:(a)有足夠的空間，以便分揀測(cè)量工作能夠順利進(jìn)行；(b)周圍輻射水平不會(huì)對(duì)分揀測(cè)量形成干擾；(c)有局部屏蔽措施，防止分揀測(cè)量過程中廢物間相互干擾；(d)允許人員進(jìn)入時(shí)需配備通風(fēng)條件及人員防護(hù)措施；(e)配備監(jiān)測(cè)設(shè)備；(f)環(huán)境相對(duì)封閉，確保不對(duì)周圍環(huán)境造成污染；(g)場(chǎng)所易于去污或清理；
[0016]根據(jù)分揀要求制訂比分揀實(shí)驗(yàn)刻度得到的標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，即現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)為實(shí)驗(yàn)刻度標(biāo)準(zhǔn)減去實(shí)驗(yàn)刻度的不確定度；采用雙側(cè)測(cè)量取平均值的方法消除放射性分布不均勻性的影響，并根據(jù)具體要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)作進(jìn)一步修正；
[0017]根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)分揀容器，實(shí)現(xiàn)放射性污染土的現(xiàn)場(chǎng)定量測(cè)量和分揀。
[0018]本發(fā)明的放射性污染土分揀工藝采用了現(xiàn)場(chǎng)分揀實(shí)驗(yàn)刻度的方法，實(shí)現(xiàn)了放射性污染土的現(xiàn)場(chǎng)定量測(cè)量，有效解決了放射性污染土的分揀。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明。
[0020]實(shí)施例1
[0021]以4.95kg放射性活度濃度水平為lBq/g的137Cs放射性污染土為實(shí)施對(duì)象，由蒙特卡羅模擬計(jì)算模型可知，在距樣品表面Icm處的劑量率水平為20.5nGy/h，則放射性活度濃度邊界值對(duì)應(yīng)的劑量率為:
[0022]I) 13BqAg,對(duì)應(yīng)于 20.5nGy/h
[0023]2) 14BqAg,對(duì)應(yīng)于 205nGy/h
[0024]3) 106Bq/kg,對(duì)應(yīng)于 20.5 μ Gy/h
[0025]對(duì)放射性污染土分揀實(shí)驗(yàn)刻度的相對(duì)不確定度評(píng)估為17.3%，同時(shí)，采用雙側(cè)測(cè)量取平均值的方法其劑量率響應(yīng)系數(shù)降低6.8%，這部分也應(yīng)從理論標(biāo)準(zhǔn)中減去，因此有:
[0026]現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)=(1-6.8% ) (1-17.3% ) X實(shí)驗(yàn)刻度標(biāo)準(zhǔn)
[0027]由此得到該放射性污染土現(xiàn)場(chǎng)分揀測(cè)量的最終實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)為(將122.1nGy/h的本底值計(jì)入):
[0028]I) 13BqAg,對(duì)應(yīng)于 137.9nGy/h
[0029]2) 14BqAg,對(duì)應(yīng)于 279.9nGy/h
[0030]3) 106Bq/kg,對(duì)應(yīng)于 15.9 μ Gy/h
[0031]實(shí)施例2
[0032]以12.0kg放射性活度濃度水平為lBq/g的137Cs放射性污染土為實(shí)施對(duì)象，由蒙特卡羅模擬計(jì)算模型可知，在距樣品表面Icm處的劑量率水平為20.5nGy/h，則放射性活度濃度邊界值對(duì)應(yīng)的劑量率為:
[0033]I) 13BqAg,對(duì)應(yīng)于 32.7nGy/h
[0034]2) 14BqAg,對(duì)應(yīng)于 327nGy/h
[0035]3) 106Bq/kg,對(duì)應(yīng)于 32.7 μ Gy/h
[0036]對(duì)放射性污染土分揀實(shí)驗(yàn)刻度的相對(duì)不確定度評(píng)估為17.3%，同時(shí)，采用雙側(cè)測(cè)量取平均值的方法其劑量率響應(yīng)系數(shù)降低6.8%，這部分也應(yīng)從理論標(biāo)準(zhǔn)中減去，因此有:
[0037]現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)=(1-6.8% ) (1-17.3% ) X實(shí)驗(yàn)刻度標(biāo)準(zhǔn)
[0038]由此得到該放射性污染土現(xiàn)場(chǎng)分揀測(cè)量的最終實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)為(將122.1nGy/h的本底值計(jì)入):
[0039]I) 13BqAg,對(duì)應(yīng)于 147.3nGy/h ；
[0040]2) 14BqAg,對(duì)應(yīng)于 373.9nGy/h ；
[0041]3) 106Bq/kg，對(duì)應(yīng)于 25.3 μ Gy/h。
[0042]實(shí)施例3
[0043]采用本發(fā)明的放射性污染土分揀工藝對(duì)本單位的一批污染渣土(9m3)實(shí)施了分揀，分揀出67%豁免水平的放射性污染土，取得了較好的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種放射性污染土分揀工藝，其特征在于，該工藝包括以下步驟: 一、源項(xiàng)分析 包括放射性污染土物理性狀分析、化學(xué)毒性分析、形態(tài)分析、污染形態(tài)分析和污染類型、水平分析； 二、確定分揀目標(biāo)，分析分揀價(jià)值 分揀的主要目標(biāo)是區(qū)分出豁免污染土和極低放污染土，對(duì)分揀實(shí)施與否的處理處置進(jìn)行比較，如果放射性污染土分揀實(shí)施后的處理處置成本明顯小于分揀前，則認(rèn)為該批放射性污染土具有分揀價(jià)值； 三、分揀方法的選擇和分揀設(shè)備的選型 對(duì)于發(fā)射中高能量Y射線的核素，選擇便攜式現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量設(shè)備分揀法，利用便攜式劑量率儀、表面污染儀和核素識(shí)別儀，經(jīng)過相對(duì)簡(jiǎn)單的標(biāo)定后應(yīng)用于放射性污染土的現(xiàn)場(chǎng)分揀；對(duì)于發(fā)射低能量射線的核素，選擇取樣分揀法； 設(shè)備選型前進(jìn)行性能指標(biāo)測(cè)試，包括探測(cè)靈敏度測(cè)試和長(zhǎng)期穩(wěn)定性測(cè)試，選擇探測(cè)靈敏度滿足分揀要求及測(cè)量結(jié)果相對(duì)不確定度分量貢獻(xiàn)小于15%的設(shè)備； 四、分揀實(shí)驗(yàn)刻度 建立放射性污染土蒙特卡羅模擬計(jì)算模型，對(duì)利用模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；利用已知活度的放射源，計(jì)算不同距離處的空氣吸收劑量率，將點(diǎn)源置于探測(cè)器前端中軸線上對(duì)應(yīng)的距離處，記錄測(cè)量值及探測(cè)器前端表面距點(diǎn)源的距離，根據(jù)探測(cè)器前端表面距點(diǎn)源的距離修正測(cè)量值，確定探測(cè)器的有效中心； 根據(jù)蒙特卡羅模擬計(jì)算模型計(jì)算結(jié)果及探測(cè)器有效中心確定分揀條件，包括測(cè)量時(shí)間、測(cè)量距離、樣品量和樣品厚度； 五、分揀實(shí)施 準(zhǔn)備分揀場(chǎng)所，分揀場(chǎng)所應(yīng)滿足以下條件:(a)有足夠的空間，以便分揀測(cè)量工作能夠順利進(jìn)行；(b)周圍輻射水平不會(huì)對(duì)分揀測(cè)量形成干擾；(C)有局部屏蔽措施，防止分揀測(cè)量過程中廢物間相互干擾；(d)允許人員進(jìn)入時(shí)需配備通風(fēng)條件及人員防護(hù)措施；(e)配備監(jiān)測(cè)設(shè)備；(f)環(huán)境相對(duì)封閉，確保不對(duì)周圍環(huán)境造成污染；(g)場(chǎng)所易于去污或清理； 根據(jù)分揀要求制訂比分揀實(shí)驗(yàn)刻度得到的標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，即現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)為實(shí)驗(yàn)刻度標(biāo)準(zhǔn)減去實(shí)驗(yàn)刻度的不確定度；采用雙側(cè)測(cè)量取平均值的方法消除放射性分布不均勻性的影響，并根據(jù)具體要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)作進(jìn)一步修正； 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)分揀容器，實(shí)現(xiàn)放射性污染土的現(xiàn)場(chǎng)定量測(cè)量和分揀。
【文檔編號(hào)】B07C5/346GK104043600SQ201310075164
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月11日
【發(fā)明者】文富平, 陳凌 申請(qǐng)人:中國(guó)原子能科學(xué)研究院