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第1章 综述1

第2章 放射性固体废物来源及分类5

2.1放射性固体废物的来源5

2.2放射性废物分类原则7

2.3基于处置要求的分类（IAEA采用的分类）7

2.4按物理性状的分类8

2.4.1湿固体废物8

2.4.1.1废离子交换树脂8

2.4.1.2过滤器泥浆9

2.4.1.3筒式过滤器9

2.4.2干固体废物9

2.4.2.1可压缩废物9

2.4.2.2不可压缩废物9

2.5英国放射性固体废物的分类9

2.6我国对放射性固体废物的分类10

参考文献11

第3章 放射性固体废物的预处理及中间贮存12

3.1收集12

3.2分拣12

3.3废物收集与分拣实例13

3.3.1洛斯阿拉莫斯国立实验室超铀废物的收集与分拣13

3.3.2洛斯阿拉莫斯国立实验室低放废物的收集与分拣13

3.4去污14

3.4.1机械-物理法14

3.4.1.1吸尘法14

3.4.1.2机械擦拭法15

3.4.1.3高压水-蒸汽喷射法15

3.4.1.4低温磨料喷射15

3.4.1.5氟利昂超声波清洗15

3.4.2化学法15

3.4.3电化学法15

3.4.4熔炼法16

3.4.5大部件的去污16

3.4.5.1试验事例：YAECRPVH16

3.4.5.2技术评价17

3.4.5.3大部件去污的经济性18

3.5回取18

3.6放射性固体废物中间贮存19

3.6.1放射性废物贮存的基本要求19

3.6.2未经处理的废物的贮存20

3.6.3经过处理和整备的废物的贮存21

3.6.4贮存设施的设计21

3.7小结21

参考文献21

第4章 焚烧22

4.1概述22

4.2焚烧技术及其流程23

4.2.1焚烧技术23

4.2.2焚烧炉工艺流程24

4.2.21焚烧前拣选废物24

4.2.2.2进料25

4.2.2.3焚烧控制25

4.2.2.4灰烬收集25

4.2.2.5控制与安全系统25

4.2.2.6废气处理26

4.3焚烧装置33

4.3.1焚烧炉类型33

4.3.1.1流化床焚烧炉33

4.3.1.2旋转焚烧炉35

4.3.1.3固定床焚烧炉37

4.3.1.4热解焚烧炉39

4.3.1.5过量空气焚烧炉41

43.1.6熔渣焚烧炉42

4.3.2焚烧炉放射性核素排放44

4.3.2.1核素气载排放物44

4.3.2.2灰烬和残留物的放射性特性46

4.3.3焚烧过程控制和监测与放射性释放控制技术48

4.3.3.1过程控制技术48

4.3.3.2过程监测技术50

4.3.3.3释放控制技术52

4.3.4焚烧与放射性核素大气排放物的监测技术53

4.3.4.1放射性核素大气释放监测技术53

4.3.4.2辐射过程监测技术、运行原理和应用60

4.3.4.3监测焚烧炉灰中的比活度60

4.3.5焚烧炉的尾气装置（空气污染控制系统61

4.3.5.1通过过滤净化废气的装置61

4.3.5.2分离净化废气的设备67

4.3.5.3洗涤净化废气的设备72

4.3.5.4通过吸收或者吸附净化废气的设备75

4.3.5.5用于废气冷却／加热的设备76

4.3.5.6风机77

4.3.5.7管道和阀门78

4.4焚烧炉的运用79

4.4.1美国80

4.4.1.1洛斯阿拉莫斯国家实验室控制空气焚烧炉80

4.4.1.2洛基弗拉茨（RockyFlats）流化床焚烧炉81

4.4.1.3橡树岭毒性物质焚烧炉83

4.4.1.4爱达荷工程实验室实验焚烧炉84

4.4.1.5萨凡纳河场址的β-a焚烧炉88

4.4.2德国90

4.4.2.1卡尔斯鲁厄核研究中心焚烧炉90

4.4.2.2于利希研究中心焚烧炉93

4.4.2.3RWENUKEM有限责任公司热解焚烧炉95

4.4.3加拿大99

4.4.4比利时99

4.5等离子体焚烧100

4.5.1等离子体焚烧技术概述100

4.5.2等离子焚烧技术的研究开发与应用现状103

4.5.2.1日本103

4.5.2.2俄罗斯107

4.5.3等离子体焚烧技术的研究开发状态及其优缺点109

4.6放射性固体废物焚烧处理的发展动态109

参考文献109

第5章 压实技术及设备111

5.1概述111

5.2压实减容的特点111

5.2.1低压力压实112

5.2.1.1真空压实112

5.2.1.2桶内压实机113

5.2.1.3连桶压实113

5.2.1.4箱压实机115

5.2.15打包机115

5.2.1.6螺杆压实机117

5.2.2超级压实117

5.2.2.1超级压实机的基本形式117

5.2.2.2预压实118

5.2.2.3包装超级压实后的饼块118

5.2.2.4系统组件119

5.2.2.5污染控制120

5.2.2.6液体处理120

5.2.2.7混凝土密封120

5.3压实机的应用120

5.3.1荷兰122

5.3.1.1Fontijne可搬运式超级压实机122

5.3.1.2Fontijne可移动式超级压实机125

5.3.1.3Fontijne固定式超级压实机126

5.3.2德国131

5.3.2.1卡尔斯鲁厄核研究中心超级压实机系统131

5.3.2.2可搬运式超级压实机131

5.3.2.3固定式超级压实机134

5.3.2.4可移动式超级压实机138

5.3.25桶内压实机139

5.3.3瑞典142

5.4压实的优缺点143

5.5压实机的开发研究动态143

参考文献143

第6章 水泥固化144

6.1概述144

6.2水泥固化工艺145

6.2.1固化系统的要求145

6.2.2工艺控制程序145

6.2.3混合方法145

62.3.1容器内混合146

6.2.3.2混合后装桶146

6.2.4容器内水泥固化工艺147

6.2.5流线水泥固化工艺150

6.2.6可移动式水泥固化装置155

6.2.7其他水泥固化工艺158

6.27.1冷压水泥158

6.2.7.2热压水泥158

6.2.7.3水泥浆固定158

6.3水泥固化的技术特性158

6.3.1水泥固化的适应性158

6.3.2水泥种类和添加剂160

6.4固化体的特性165

6.4.1水泥固化应具备的条件165

6.4.2化学稳定性165

6.4.2.1废物-固化剂相互作用165

6.4.2.2浸出性165

6.4.2.3固化体-容器的相互作用169

6.4.2.4固化体-处置环境的相互作用169

6.4.3机械稳定性171

6.4.4热稳定性172

64.4.1热解作用172

6.4.4.2冻结-解冻稳定性172

6.4.5辐照稳定性173

6.4.6生物降解173

6.5各国应用的水泥固化装置174

6.6大体积浇注176

6.6.1美国的大体积浇注176

6.6.1.1大体积浇注的处置设施176

6.6.1.2配方178

6.6.1.3盐石的制备178

6.6.1.4盐石的抗压强度182

6.6.1.5处置室的封闭182

6.6.1.6盐石的处置能力182

6.6.1.7环境监测185

6.6.2中国用大体积浇注处置低中放废物的进展185

6.6.2.1工艺系统简介185

6.6.2.2工程进展情况185

6.7小节186

参考文献187

第7章 沥青固化188

7.1概述188

7.2用于废物固定的沥青的特性188

7.2.1沥青的来源和类型188

7.2.2沥青物理特性188

7.2.3耐辐照性194

7.2.4放射性废物整备处理使用的沥青197

7.3适合沥青固化处理的放射性废物类型199

7.31淤泥和泥浆199

7.3.2离子交换树脂201

7.3.3焚烧炉灰202

7.3.4其他固体材料202

7.4固化工艺202

7.4.1湿固体废物的沥青固化203

7.4.1.1非连续性工艺（间歇式工艺）203

7.4.1.2连续式工艺205

7.4.2固体或预干燥废物的沥青固化211

7.5沥青固化工艺操作的安全角度211

7.5.1一般安全211

7.51.1沥青的贮存211

7.5.1.2废物处理前的分析程序212

7.5.1.3温度控制和过程互锁213

7.5.1.4防火程序213

7.5.1.5溶剂清洗注意214

7.5.1.6报道的几次事故214

7.5.2辐照安全214

7.5.2.1通常的考虑214

7.5.2.2屏蔽214

7.52.3污染防护215

7.5.3安全问题的结论215

7.6沥青固化的废物体特性216

7.6.1贮存、运输和处置的要求216

7.6.1.1沥青固化废物的贮存216

7.6.1.2沥青固化废物的运输217

7.6.1.3处置217

7.6.2物理特性218

7.6.2.1废物-沥青基质比率218

76.2.2匀质性218

76.2.3密度219

76.2.4机械特性219

7.6.2.5其他物理特性220

7.6.3化学和物理化学特性220

7.6.3.1沥青和废物的化学兼容性220

7.6.3.2可燃性221

7.6.3.3放射性核素通过浸出的释放221

7.6.4吸水引起的膨胀221

7.6.41离子交换树脂222

7.6.42膨胀压力223

7.6.5放射性特性223

7.6.5.1放射性223

7.6.5.2辐解气体产生和释放224

7.6.5.3辐射对浸出性的影响224

7.6.6生物降解224

7.7小结227

参考文献228

第8章 聚合物固化229

8.1概述229

8.2低中放固体废物的特性和来源229

8.2.1湿固体废物特性229

82.1.1颗粒树脂229

82.1.2粉末树脂230

82.1.3过滤介质230

8.2.1.4淤泥230

8.2.2固体废物特性230

8.2.3废物源231

8.2.3.1压水堆（PWR）231

8.2.3.2沸水堆（BWR）231

8.2.3.3气冷反应堆（GCR）232

8.2.3.4乏燃料水池234

8.2.35乏燃料后处理234

8.2.36其他废物源234

8.3聚合物的描述235

8.3.1聚合物类型和一般要求235

8.3.2聚合物的性质235

8.3.2.1物理和机械特性235

8.3.2.2抗化学作用性能237

8.4废物固化前的预处理237

8.4.1化学预处理238

8.4.1.1pH控制238

8.4.1.2降低盐废物溶解性238

8.4.1.3饱和废树脂238

8.42脱水238

8.4.2.1机械式脱水238

8.4.2.2蒸发238

8.42.3蒸发／结晶238

8.4.3干燥239

8.4.3.1挤压机／蒸发器系统239

8.4.3.2流化床干燥器239

8.4.3.3薄膜和刮膜蒸发器／干燥系统239

8.4.3.4喷射干燥器239

8.5固化工艺241

8.5.1环氧树脂241

8.5.1.1法国CEA的固化工艺241

8.5.1.2英国中央电力局的聚合物固化工艺242

8.5.1.3固化体特性245

8.5.2聚酯树脂247

8.5.2.1CEA／TA／JGC工艺247

8.5.2.2IREP工艺250

8.5.2.3聚酯固化废物的其他工艺252

8.5.3聚乙烯物256

8.5.3.1日本JAERI聚乙烯固化257

8.5.3.2布鲁克海文挤压机工艺260

8.5.4苯乙烯-二乙烯基苯系统264

8.5.41工艺描述264

8.5.4.2废物固化体特性265

85.5其他聚合物系统265

8.6小结265

参考文献266

第9章 水力压裂处置中放泥浆267

9.1美国用水力压裂处置废液的情况267

9.2水力压裂工艺268

9.2.1水力压裂设施和工艺概述268

9.2.2废液成分及掺合浆的配方271

9.2.3水力压裂灰浆注射的监测273

9.3NHF的淤泥处置273

9.3.1设施描述274

9.3.2注射情况274

9.4中国的水力压裂开展情况276

9.4.1注射情况概述276

9.4.2用水力压裂处置中放泥浆的技术研究277

9.5小结279

参考文献279

第10章 其他放射性固体废物处理方法281

10.1熔融盐氧化法281

101.1技术概述281

10.1.2美国劳伦斯利弗莫尔MSO中试厂282

10.1.2.1熔融盐氧化系统描述282

10.1.2.2试验与结果282

10.1.2.3结论287

10.1.3熔融盐氧化法的优缺点288

10.2微波处理288

10.3热化学处理工艺289

10.4玻璃固化290

10.5催化湿法氧化290

10.6超临界水氧化293

10.7生物处理294

10.8放射性淤泥处理295

参考文献295

第11章 a废物的处理与整备297

111概述297

11.2处理可燃性固体a废物的湿燃烧法297

11.2.1湿燃烧法的技术原理297

11.2.2湿燃烧法工艺流程298

11.2.3应用的工艺流程和设备298

11.2.3.1美国298

11.2.32德国301

11.23.3瑞士301

11.234日本302

11.2.4残渣的处理302

11.2.5湿燃烧法处理a废物的优点和缺点303

11.3a焚烧灰的整备303

11.3.1a焚烧灰室温固化处理法303

11.3.2a焚烧灰熔融处理法304

11.3.3a焚烧灰烬的衡压整备法304

11.3.4焚烧灰的减容系数和包装质量304

11.4废包壳的处理与整备305

11.4.1热衡压法（HIP）305

11.4.1.1HIP设备的部件306

11.4.1.2HIP处理的过程308

11.4.1.3热衡压法的研究308

11.4.1.4HIP处理产生的实固体的评估310

11.4.1.5固体金属（经HIP处理过）的处置考虑310

11.4.1.6工业规模HIP法固体金属试验生产311

11.4.2水泥基体固定法312

11.4.3压实处理法312

11.4.3.1卡尔斯鲁厄的研究工作312

11.4.3.2比利时莫尔的研究工作313

11.4.4熔融处理法314

11.5整备后的废物形态315

11.6结语316

参考文献316

第12章 极低放固体废物的处理317

12.1极低放固体废物的概念317

12.2各国极低放固体废物的管理政策318

12.3各国极低放固体废物的处理318

12.3.1法国极低放固体废物处理318

12.3.1.1法国极低放固体废物的来源318

12.3.1.2极低放固体废物处置设施319

12.3.2俄罗斯极低放固体废物处理319

12.3.2.1俄罗斯极低放固体废物状况319

12.3.2.2俄罗斯极低放固体废物处理技术320

12.3.2.3俄罗斯极低放射性固体废物工业填埋场的辐射安全321

12.3.3日本极低放固体废物处理322

12.3.4韩国极低放固体废物处理323

12.3.4.1免除、免管及清洁解控的准则及程序323

12.3.4.2韩国的经验和实践325

12.3.5其他各国极低放固体废物处理326

12.4极低放固体废物处置简述326

12.5极低放固体废物管理的发展趋势327

参考文献328

第13章 放射性固体废物的安全运输329

13.1概述329

13.2国际原子能机构放射性物质安全运输的相关规则329

13.3放射性固体废物安全运输的管理330

13.3.1场内运输管理330

13.3.2场外运输管理330

13.3.2.1包装容器标准330

13.3.2.2包装容器的类型、重要特性332

13.3.2.3检验分析334

13.3.2.4运输路线335

13.3.2.5运输设备335

13.3.2.6运输通讯337

13.3.2.7运输人员培训338

13.3.2.8事故管理338

13.4运输的管理控制系统介绍340

13.5总结342

参考文献342

第14章 辐射防护344

14.1辐射防护目标344

14.2辐射防护的原则344

14.3固体废物处置前的辐射防护345

14.3.1选址、设计阶段的辐射安全评价345

14.3.2运行阶段的辐射安全评价345

14.3.2.1辐射防护监测体系345

14.32.2辐射安全评价345

14.3.3放射性固体废物处理过程中辐射防护的特点346

14.3.4放射性固体废物运输中的辐射防护346

参考文献346

第15章 国内放射性固体废物处理及管理现状347

15.1概述347

15.2我国开展固体废物处理的情况348

15.2.1分拣和去污348

15.22焚烧348

15.2.3压实减容349

15.2.4固化处理349

152.5贮存349

152.6工程实例349

15.2.6.1放射性固体废物整备中心350

15.2.6.2可燃固体废物焚烧站352

15.3处置方面的发展情况355

15.3.1低中放废物处置355

15.3.2高放废物处置356

15.4小结356

参考文献356

附录A放射性固体废物管理的法律、法规和标准357

A.1国外固体废物处理及管理的法律、法规和标准357

A.1.1国际原子能机构（IAEA）的法律文件和标准357

A.1.1.1核应用方面的公约357

A.1.1.2安全标准358

A.1.2美国放射性废物管理的法令、条例和标准360

A.1.2.1美国放射性废物管理相关法令简要介绍360

A.1.2.2放射性废物管理方面的管理条例和标准简要介绍360

A.1.3英国放射性废物管理的法律361

A.1.4法国放射性废物管理的法律、条例和规章361

A.2国内法律、法规和标准361

A.3小结362