一种放射性汙染土分揀工藝的製作方法
2024-03-29 07:20:05
一种放射性汙染土分揀工藝的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種固體放射性汙染材料的處理方法。針對現有放射性汙染土分揀方法中存在的無法有效解決放射性汙染土分揀的問題，本發明提供了一种放射性汙染土分揀工藝，包括以下步驟：一、源項分析；二、確定分揀目標，分析分揀價值；三、分揀方法的選擇和分揀設備的選型；四、分揀實驗刻度：建立放射性汙染土蒙特卡羅模擬計算模型，並進行實驗驗證，根據計算結果及探測器有效中心確定分揀條件；五、分揀實施：準備分揀場所，制訂現場實施標準，設計分揀容器，實現放射性汙染土的現場定量測量和分揀。本發明的放射性汙染土分揀工藝採用了現場分揀實驗刻度的方法，實現了放射性汙染土的現場定量測量，有效解決了放射性汙染土的分揀。
【專利說明】一种放射性汙染土分揀工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種固體放射性汙染材料的處理方法，特別涉及一种放射性汙染土分揀工藝。
【背景技術】
[0002]放射性汙染土的分揀是指為實現廢物最小化，將豁免水平的汙染土從放射性水平的汙染土中分離出來，現有的方法主要有兩種:實驗室取樣測量分揀法和現場測量分揀法。現有的實驗室取樣測量分揀法可以實現對放射性汙染土中的放射性核素定量測量，能實現放射性廢物的有效區分，但僅針對所採集的樣品，不能實現對所有放射性汙染土的測量分析；而現有的現場測量分揀法可以實現對所有放射性汙染土的測量分析，但不能進行定量測量，無法有效解決放射性汙染土的分揀。
【發明內容】
[0003]針對現有放射性汙染土分揀方法中存在的上述問題，本發明提供了一种放射性汙染土分揀工藝，該工藝包括以下步驟:
[0004]一、源項分析
[0005]包括放射性汙染土物理性狀分析、化學毒性分析、形態分析、汙染形態分析和汙染類型、水平分析；
[0006]二、確定分揀目標，分析分揀價值
[0007]分揀的主要目標是區分出豁免汙染土和極低放汙染土，對分揀實施與否的處理處置進行比較，如果放射性汙染土分揀實施後的處理處置成本明顯小於分揀前，則認為該批放射性汙染土具有分揀價值；
[0008]三、分揀方法的選擇和分揀設備的選型
[0009]對於發射中高能量Y射線的核素，選擇可攜式現場測量設備分揀法，利用可攜式劑量率儀、表面汙染儀和核素識別儀，經過相對簡單的標定後應用於放射性汙染土的現場分揀；對於發射低能量射線的核素，選擇取樣分揀法；
[0010]設備選型前進行性能指標測試，包括探測靈敏度測試和長期穩定性測試，選擇探測靈敏度滿足分揀要求及測量結果相對不確定度分量貢獻小於15%的設備；
[0011]四、分揀實驗刻度
[0012]建立放射性汙染土蒙特卡羅模擬計算模型，對利用模型的計算結果進行實驗驗證；利用已知活度的放射源，計算不同距離處的空氣吸收劑量率，將點源置於探測器前端中軸線上對應的距離處，記錄測量值及探測器前端表面距點源的距離，根據探測器前端表面距點源的距離修正測量值，確定探測器的有效中心；
[0013]根據蒙特卡羅模擬計算模型計算結果及探測器有效中心確定分揀條件，包括測量時間、測量距離、樣品量和樣品厚度；
[0014]五、分揀實施
[0015]準備分揀場所，分揀場所應滿足以下條件:(a)有足夠的空間，以便分揀測量工作能夠順利進行；(b)周圍輻射水平不會對分揀測量形成幹擾；(c)有局部屏蔽措施，防止分揀測量過程中廢物間相互幹擾；(d)允許人員進入時需配備通風條件及人員防護措施；(e)配備監測設備；(f)環境相對封閉，確保不對周圍環境造成汙染；(g)場所易於去汙或清理；
[0016]根據分揀要求制訂比分揀實驗刻度得到的標準更嚴格的現場實施標準，即現場實施標準為實驗刻度標準減去實驗刻度的不確定度；採用雙側測量取平均值的方法消除放射性分布不均勻性的影響，並根據具體要求對現場實施標準作進一步修正；
[0017]根據現場實施標準設計分揀容器，實現放射性汙染土的現場定量測量和分揀。
[0018]本發明的放射性汙染土分揀工藝採用了現場分揀實驗刻度的方法，實現了放射性汙染土的現場定量測量，有效解決了放射性汙染土的分揀。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明的實施方式做進一步的說明。
[0020]實施例1
[0021]以4.95kg放射性活度濃度水平為lBq/g的137Cs放射性汙染土為實施對象，由蒙特卡羅模擬計算模型可知，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應的劑量率為:
[0022]I) 13BqAg,對應於 20.5nGy/h
[0023]2) 14BqAg,對應於 205nGy/h
[0024]3) 106Bq/kg,對應於 20.5 μ Gy/h
[0025]對放射性汙染土分揀實驗刻度的相對不確定度評估為17.3%，同時，採用雙側測量取平均值的方法其劑量率響應係數降低6.8%，這部分也應從理論標準中減去，因此有:
[0026]現場實施標準=(1-6.8% ) (1-17.3% ) X實驗刻度標準
[0027]由此得到該放射性汙染土現場分揀測量的最終實施標準為(將122.1nGy/h的本底值計入):
[0028]I) 13BqAg,對應於 137.9nGy/h
[0029]2) 14BqAg,對應於 279.9nGy/h
[0030]3) 106Bq/kg,對應於 15.9 μ Gy/h
[0031]實施例2
[0032]以12.0kg放射性活度濃度水平為lBq/g的137Cs放射性汙染土為實施對象，由蒙特卡羅模擬計算模型可知，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應的劑量率為:
[0033]I) 13BqAg,對應於 32.7nGy/h
[0034]2) 14BqAg,對應於 327nGy/h
[0035]3) 106Bq/kg,對應於 32.7 μ Gy/h
[0036]對放射性汙染土分揀實驗刻度的相對不確定度評估為17.3%，同時，採用雙側測量取平均值的方法其劑量率響應係數降低6.8%，這部分也應從理論標準中減去，因此有:
[0037]現場實施標準=(1-6.8% ) (1-17.3% ) X實驗刻度標準
[0038]由此得到該放射性汙染土現場分揀測量的最終實施標準為(將122.1nGy/h的本底值計入):
[0039]I) 13BqAg,對應於 147.3nGy/h ；
[0040]2) 14BqAg,對應於 373.9nGy/h ；
[0041]3) 106Bq/kg，對應於 25.3 μ Gy/h。
[0042]實施例3
[0043]採用本發明的放射性汙染土分揀工藝對本單位的一批汙染渣土(9m3)實施了分揀，分揀出67%豁免水平的放射性汙染土，取得了較好的效果。
【權利要求】
1.一种放射性汙染土分揀工藝，其特徵在於，該工藝包括以下步驟: 一、源項分析 包括放射性汙染土物理性狀分析、化學毒性分析、形態分析、汙染形態分析和汙染類型、水平分析； 二、確定分揀目標，分析分揀價值 分揀的主要目標是區分出豁免汙染土和極低放汙染土，對分揀實施與否的處理處置進行比較，如果放射性汙染土分揀實施後的處理處置成本明顯小於分揀前，則認為該批放射性汙染土具有分揀價值； 三、分揀方法的選擇和分揀設備的選型 對於發射中高能量Y射線的核素，選擇可攜式現場測量設備分揀法，利用可攜式劑量率儀、表面汙染儀和核素識別儀，經過相對簡單的標定後應用於放射性汙染土的現場分揀；對於發射低能量射線的核素，選擇取樣分揀法； 設備選型前進行性能指標測試，包括探測靈敏度測試和長期穩定性測試，選擇探測靈敏度滿足分揀要求及測量結果相對不確定度分量貢獻小於15%的設備； 四、分揀實驗刻度 建立放射性汙染土蒙特卡羅模擬計算模型，對利用模型的計算結果進行實驗驗證；利用已知活度的放射源，計算不同距離處的空氣吸收劑量率，將點源置於探測器前端中軸線上對應的距離處，記錄測量值及探測器前端表面距點源的距離，根據探測器前端表面距點源的距離修正測量值，確定探測器的有效中心； 根據蒙特卡羅模擬計算模型計算結果及探測器有效中心確定分揀條件，包括測量時間、測量距離、樣品量和樣品厚度； 五、分揀實施 準備分揀場所，分揀場所應滿足以下條件:(a)有足夠的空間，以便分揀測量工作能夠順利進行；(b)周圍輻射水平不會對分揀測量形成幹擾；(C)有局部屏蔽措施，防止分揀測量過程中廢物間相互幹擾；(d)允許人員進入時需配備通風條件及人員防護措施；(e)配備監測設備；(f)環境相對封閉，確保不對周圍環境造成汙染；(g)場所易於去汙或清理； 根據分揀要求制訂比分揀實驗刻度得到的標準更嚴格的現場實施標準，即現場實施標準為實驗刻度標準減去實驗刻度的不確定度；採用雙側測量取平均值的方法消除放射性分布不均勻性的影響，並根據具體要求對現場實施標準作進一步修正； 根據現場實施標準設計分揀容器，實現放射性汙染土的現場定量測量和分揀。
【文檔編號】B07C5/346GK104043600SQ201310075164
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月11日 優先權日:2013年3月11日
【發明者】文富平, 陳凌 申請人:中國原子能科學研究院