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第1章 绪论1

1.1核能与核燃料循环1

1.1.1 核能1

1.1.2核燃料循环2

1.1.3核反应堆3

1.1.4核燃料后处理5

1.2放射性废物来源7

1.3放射性废物的分类9

1.3.1 国际原子能机构推荐的放射性废物分类10

1.3.2我国的放射性废物分类12

1.4放射性废物的主要特性16

1.4.1放射性废物的核素组成16

1.4.2放射性废物的放射性及衰减特性18

1.4.3放射性废物的放射毒性19

1.4.4放射性废物的热效应19

1.4.5放射性废物的辐射化学特性20

1.5放射性废物管理20

1.5.1放射性废物管理方法20

1.5.2放射性废物管理基本原则21

1.5.3放射性废物的处置前管理23

1.5.4放射性废物的处置29

1.5.5放射性废物最小化31

参考文献33

第2章 放射性气载废物的处理34

2.1放射性废气的来源及特点34

2.1.1放射性气体35

2.1.2放射性气溶胶35

2.2放射性气体的净化处理36

2.2.1加压衰变贮存36

2.2.2碘的去除37

2.2.3含85Kr废气的处理42

2.2.4 除氚48

2.2.5 除14C50

2.2.6 除氡52

2.3放射性微粒的净化处理52

2.3.1 预处理53

2.3.2粗过滤57

2.3.3 高效微粒空气过滤器58

2.4核燃料后处理厂放射性废气处理系统59

参考文献61

第3章 放射性废液浓缩净化处理62

3.1概述62

3.2凝聚沉淀法63

3.2.1凝聚沉淀原理和过程64

3.2.2凝聚沉淀试剂65

3.2.3 常用凝聚沉淀方法66

3.2.4凝聚沉淀工艺流程及设备73

3.2.5 影响凝聚沉淀的因素75

3.2.6 使用凝聚沉淀方法需要注意的几个问题76

3.3放射性废液的离子交换处理77

3.3.1 离子交换处理放射性废液的原理78

3.3.2 离子交换剂79

3.3.3 离子交换树脂的结构及分类81

3.3.4 离子交换树脂的基本性能84

3.3.5 离子交换平衡及选择性87

3.3.6 离子交换动力学91

3.3.7放射性废液离子交换的操作方式和设备92

3.3.8 离子交换操作过程94

3.3.9 离子交换法处理放射性废液96

3.3.10 离子交换在放射性废液处理中的应用99

3.4放射性废液的蒸发浓缩处理100

3.4.1放射性废液蒸发浓缩处理原理102

3.4.2蒸发浓缩设备102

3.4.3 蒸发浓缩工艺过程及流程107

3.4.4 影响蒸发器净化效果的主要因素108

3.4.5影响浓缩倍数的主要因素110

3.4.6操作过程中应注意的几个问题112

3.4.7蒸发系统的操作安全116

3.4.8汽液分离117

3.4.9脱硝120

3.5放射性废液的膜分离技术123

3.5.1 概述123

3.5.2 压力驱动膜分离技术125

3.5.3 压力驱动分离膜类型129

3.5.4 压力驱动膜的膜组件131

3.5.5压力驱动膜运行参数134

3.5.6 压力驱动膜分离技术在放射性废液处理中的应用136

3.5.7其他膜分离处理技术138

参考文献146

第4章 中、低放废液整备148

4.1概述148

4.2水泥固化150

4.2.1 水泥固化基材151

4.2.2水泥水化及凝结硬化154

4.2.3水泥固化原理156

4.2.4水泥固化体性能及要求156

4.2.5 影响水泥固化体性能的因素159

4.2.6水泥固化工艺162

4.3沥青固化165

4.3.1 沥青种类及特性166

4.3.2 沥青固化体性能及要求166

4.3.3 沥青固化方法169

4.4塑料固化172

4.4.1塑料种类及特性173

4.4.2 塑料固化原理173

4.4.3 塑料固化体性能要求173

4.4.4 塑料固化方法174

4.5大体积浇注水泥固化177

4.5.1 大体积浇注水泥固化工艺流程177

4.5.2值得重视的几个问题或技术178

4.5.3 大体浇注水泥固化工程屏障183

4.5.4 大体积浇注水泥固化工艺配方及影响固化体性能的因素183

4.6 中、低放废液固化体性能的测定190

4.6.1 水泥固化体190

4.6.2 沥青固化体193

参考文献195

第5章 高放废液的处理与整备197

5.1高放废液的来源及特点197

5.2高放废液的固化处理200

5.2.1煅烧固化200

5.2.2玻璃固化202

5.2.3 陶瓷固化217

5.2.4玻璃-陶瓷固化218

5.2.5人造岩石固化220

5.3高放废液分离嬗变222

5.3.1 高放废液分离222

5.3.2嬗变227

5.4高放废液的特性分析227

5.4.1 高放废液特性分析的主要成分227

5.4.2物理、化学特性分析228

5.4.3放射性测量229

5.5玻璃固化体性能的测定230

5.5.1 化学性能230

5.5.2物理性能231

5.5.3机械性能231

5.5.4 热性能232

5.5.5抗辐照性能232

参考文献232

第6章 放射性有机废液和含氚废液的处理与整备235

6.1 放射性有机废液的处理与整备235

6.1.1 放射性有机废液的来源及特征235

6.1.2 处理与整备技术236

6.1.3 焚烧处理237

6.1.4湿法氧化处理240

6.1.5吸收244

6.1.6 水泥固化245

6.1.7直接化学氧化245

6.2含氚废液的处理与整备246

6.2.1 氚的基本性质246

6.2.2 氚的来源247

6.2.3含氚废液的处理方法248

6.2.4含氚废液的处置254

参考文献256

第7章 放射性固体废物的处理与整备258

7.1概述258

7.2放射性固体废物的预处理260

7.2.1放射性固体废物的分拣260

7.2.2放射性固体废物的去污处理260

7.2.3放射性固体废物的切割264

7.3压缩减容技术269

7.3.1 衡量压缩减容效果的指标269

7.3.2 影响压缩减容的因素270

7.3.3压缩设备271

7.3.4 超级压缩减容技术在放射性固体废物处理中的应用272

7.3.5废离子交换树脂的热超级压缩减容276

7.4放射性金属熔炼技术277

7.4.1 感应熔炼原理278

7.4.2金属熔炼的造渣技术279

7.4.3金属熔炼配方280

7.4.4主要熔炼设备281

7.4.5放射性金属废物熔炼处理工艺283

7.4.6 熔炼装置的应用289

7.4.7 清洁解控水平与金属废物再利用290

7.5可燃放射性固体废物的焚烧293

7.5.1 概述293

7.5.2 干法焚烧296

7.5.3 湿法焚烧304

7.5.4 焚烧过程中值得重视的几个问题305

7.6放射性固体废物的其他处理方法307

7.6.1放射性固体废物熔盐氧化处理307

7.6.2 放射性固体废物等离子体高温熔融处理312

7.7放射性固体废物固定化316

7.7.1 废物固定体性能的基本要求316

7.7.2 水泥固定配方317

7.7.3水泥固定工艺317

7.7.4 水泥固定介质特性的鉴定318

7.8 α废物的处理与整备318

7.8.1 湿法焚烧318

7.8.2 可燃α废物的焚烧处理321

7.8.3 α焚烧灰或残渣的处理或整备321

7.9废放射源的处理与整备322

7.9.1放射源的分类323

7.9.2 中、低活度废放射源的整备323

7.9.3 高活度废放射源的整备325

7.9.4长寿命废放射源的整备326

7.9.5 国外一些国家的废放射源的整备327

7.10放射性固体废物的放射特性鉴定328

参考文献331

第8章 放射性废物的暂存334

8.1概述334

8.2高放废液的贮存335

8.2.1 高放废液暂存厂房的组成335

8.2.2 高放废液贮存的技术要求335

8.2.3 高放废液贮槽设备设计339

8.2.4 美国高放废液贮存情况340

8.3 中、低放固体废物的暂存341

8.3.1 中、低水平放射性固体废物贮存厂房的一般组成342

8.3.2 中、低放固体废物的包装343

8.3.3 中、低放固体废物暂存实例348

8.4 α废物的暂存350

8.4.1 α废物的定义及来源350

8.4.2 α废物的包装350

8.4.3 α废物暂存的工艺350

8.5高放固化体的暂存351

8.5.1技术要求351

8.5.2 高放废液玻璃固化体暂存实例351

参考文献354

第9章 放射性废物的处置355

9.1概述355

9.2 中、低放射性废物的处置356

9.2.1概述356

9.2.2近地表处置357

9.2.3 中等深度处置363

9.2.4水力压裂处置366

9.2.5 低、中放废物处置的多重屏障368

9.3高放废物的处置369

9.3.1概述369

9.3.2深地质处置方法370

9.3.3 地质处置的影响因素及分析372

9.3.4 高放废物处置的屏障372

9.3.5 高放废物处置的岩石特征373

9.3.6 处置库的选址376

9.3.7安全评价377

9.3.8 高放废物处置的研发377

9.4极低放废物的处置382

9.4.1极低放废物的来源383

9.4.2极低放废物的处置方法383

9.4.3极低放废物处置的多重屏障384

9.5流出物的排放385

9.5.1 液态流出物的排放385

9.5.2 气态流出物的排放386

9.5.3流出物排放的控制386

参考文献387

第10章 放射性废物的回收与利用389

10.1从高放废液中提取裂片元素和超铀元素389

10.1.1 裂片元素和超铀元素的应用390

10.1.2 放射性同位素的提取与分离392

10.2硝酸的回收利用406

10.2.1硝酸水溶液的性质407

10.2.2工艺原理及流程410

10.2.3主要设备411

10.2.4 工艺流程选择中应注意的几个问题414

10.2.5精馏塔的操作415

10.3 TBP-煤油的回收417

10.3.1 TBP煤油的物理化学性质417

10.3.2 TBP-煤油在萃取过程中的降解及其对萃取过程的影响423

10.3.3工艺原理和流程428

参考文献434

附录Ⅰ 放射性废物固化体长期浸出试验（GB 7023—1986）435

附录Ⅱ 混凝土收缩与质量损失试验［EJ 914—2000（附录A）］439

附录Ⅲ 沥青针入度测定法（GB/T 4509—1998）441

附录Ⅳ 沥青软化点测定法（GB/T 4507—1999）445

附录Ⅴ 石油产品闪点与燃点测定法（GB/T 267—1988）449

附录Ⅵ 重锤自由落体冲击试验方法（EJ 1186—2005）452

附录Ⅶ 玻璃导热系数试验方法（JC/T 675—1997）454

附录Ⅷ 混凝土抗氯离子渗透性的实验方法［EJ 914—2000（附录C）］457

附录Ⅸ 水泥胶砂流动度测定方法（GB/T 2419—2005）462

附录Ⅹ 水泥胶砂强度检验方法（GB/T 17671—1999）464