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[科普中国]-放射性固体废物的放射特性鉴定

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放射性固体废物指放射性核素含量超过国家规定限值的有害性固体废弃物。放射特性鉴定,是指在放射性固体废物处理与整备过程中,对废物中放射性核素组成和活度浓度、释热等进行鉴别测定。

在放射性固体废物处理与整备过程中,其射性特性的鉴定非常重要。

常用鉴定方法与放射性有关的性能通常包括废物中放射性核素组成和活度浓度、β-γ总活度、α总活度、释热等。常用的检验方法有计算法、剂量率推算法、关键核素(推算)法、直接测量法和非破坏性分析法1。

(1)计算法计算法是通过废物中放射性核素的组成和(或)工艺过程及其关键参数(如中子注量率、辐照时间、平均燃耗、冷却衰变时间、物料与放射性平衡计算、过程中的核素迁移计算参数和固化体中的废物包容量等),采用 ORIGEN等经过验证合格的程序,计算或估算废物体中的放射性核素及其比活度

采用 ORIGEN程序还可以根据废物中的放射性核素及其活度浓度和射线能量计算出废物的释热率

(2)剂量率推算法如果已知废物中放射性核素的组成、废物体和容器的屏蔽参数、核素在废物体中的分布情况,可以采用QAD-CGA程序,从测得的剂量率计算废物体中各种放射性核素及其比活度和总活度

(3)关键核素推算法如果已知废物中不同放射性核素之间的定量关系,并且其中至少有一个容易测量的关键核素,可以通过对该关键核素的测量,用换算因子或核素间的平衡关系计算出其他核素的量和废物体中的放射性活度。

(4)直接测量法根据废物中所含放射性核素的不同特性,可选择γ谱仪、α谱仪、β液闪谱仪、β闪烁计数器或气体正比计数器等,对废物或试样进行直接测量。对α、β发射体,特别是对低能量的β发射体,通常需要通过放射化学方法提纯、浓缩,制成适于测量的试样后进行测量。

(5)非破坏性分析法(NDA)非破坏性分析是对自发或感生辐射的监测,是在不影响废物物理、化学性质的情况下对其中的一种或多种核素进行的含量估算。非破坏性分析可以分为“有源”分析和“无源”分析。无源分析是对天然辐射进行的监测,而“有源”分析是对中子活化(来自外部辐射源)引起的次级辐射进行的监测。

非破坏测量包括高分辨率 HPGe y能谱分、NaI(Tl)分析、分段y扫描(SGS)、层析y扫描(TGS)、无源符合中子分析(PNCC)和无源有源中子分析(PAN)。

本词条内容贡献者为:

刘瑞桓 - 高级工程师 - 环境保护部核与辐射安全中心