[发明专利]核设施固体废物包放射性活度评估方法和系统

说明书

本发明公开了一种核设施固体废物包放射性活度评估方法和系统，所述方法是在放射性废物的产生或处理阶段，记录其易测核素典型γ能谱的对应日期T₀，根据放射性废物产生或处理阶段的易测核素典型γ能谱，采用辐射屏蔽计算程序根据放射性废物特征、废物包特征和废物装填特征建立屏蔽计算废物模型，计算出放射性废物中单位量易测核素对废物包表面剂量率测量位置的剂量率贡献值，最后结合测得的废物包表面剂量率计算得到废物包中每种易测核素的活度。与传统的取样实验室放化分析和NDA方法相比，本发明解决了废物包取样和测量困难的问题，且测量评估结果比NDA方法精确度更高。

技术领域

本发明属于核设施放射性废物管理领域，更具体地说，本发明涉及一种核设施固体废物包放射性活度评估方法和系统。

背景技术

近几十年来，国家核工业建设和核能开发持续开展了大量科研生产活动，建立了大量核设施，在科研生产过程中会不可避免地产生一定量的中低放废物；同时随着近年来核电站建设与运营的快速发展，各种放射性废物持续产生。早期建设的大量核设施在圆满完成了各项国家任务后，为保障环境和公众安全，各类核设施已陆续关闭和进入了退役阶段，将来也会有更多的核设施实施退役，退役过程中也必将产生大量的中低放废物。

放射性废物与其他有害物质或一般废物不同，它的危害性不能通过化学、物理或生物的方法消除，而只能通过自身衰变或核反应嬗变来降低其放射性水平。核设施产生的放射性水废滤芯、废树脂、浓缩液、泥浆以及拆除的金属类部件、混凝土结构、污染土壤、技术废物及其他杂项废物等固体干废物，通常首先对放射性废物进行分拣整备，将其装入钢桶或钢箱等包装容器中。随后将这些放射性废物货包在废物暂存库中暂存三至五年，再外运至处置场最终处置。

根据《中华人民共和国核安全法》、《中华人民共和国放射性污染防治法》、《放射性废物安全管理条例》、《放射性废物分类》以及放射性废物管理相关核安全法规导则和国家标准，国家对放射性废物实行分类管理，根据各类废物的潜在危害以及处置时所需的包容和隔离程度进行分类，并使废物的类别与处置方式相关联，确保废物处置的长期安全；放射性固体废物贮存单位应当建立放射性固体废物贮存情况记录档案，如实完整地记录贮存的放射性固体废物的来源、数量、特征、贮存位置、清洁解控、送交处置等与贮存活动有关的事项；放射性固体废物处置单位同样应当建立放射性固体废物处置情况记录档案，如实记录处置的放射性固体废物的来源、数量、特征、存放位置等与处置活动有关的事项。

放射性废物分类为放射性废物的产生、处理、贮存、处置等全过程安全管理提供依据，确保以安全和经济的方式管理废物。放射性废物分为极短寿命放射性废物、极低水平放射性废物、低水平放射性废物、中水平放射性废物和高水平放射性废物等五类，其中废物放射性核素种类及活度浓度是主要的分类指标。因此需测量和评估废物包内放射性核素的组成及活度浓度，为放射性废物安全运输和分类处置提供依据，避免由于放射性废物货包放射性特征信息不准确而导致处置策略不确定，造成处理、处置代价过大。

放射性固体废物包中包含未知量的各种放射性核素，其物理、化学形态复杂，介质的平均密度变化范围很大，且容器内废物空间密度变化也很大，空间分布不均匀，不同种类的放射性核素分布也不均匀，很难获得有代表性的样品，采用传统的先取样再用放射化学分析法进行检测的做法，必然会带来很大的误差，误差的大小难以评估；并且对于数量庞大的废物包全部进行取样实验室分析测量废物包中的放射性核素组成及活度浓度，分析费用将非常高，通常需要通过放射化学方法提纯、浓缩，制成适用于测量的样品后进行测量，分析测量周期将非常长。因此，在工程应用中采用取样实验室分析的方法是不现实的。