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放射性廢物管理/低級別廢物

來自華夏公益教科書
NRC 低級別廢物設施示意圖。

低級別廢物 (LLW) 是用來描述不符合高級別廢物 (HLW)、乏燃料 (SNF)、超鈾廢物 (TRU) 或某些被稱為 11e(2) 廢物的副產品材料(如鈾礦尾礦)類別定義的核廢物。本質上,這是一個排除定義,LLW 是不屬於其他類別的放射性廢物類別。如果 LLW 與危險廢物混合,那麼它將具有混合低級別廢物 (MLLW) 的特殊地位,必須同時滿足作為 LLW 和危險廢物的處理、儲存和處置法規。雖然大部分 LLW 的放射性並不高,但 LLW 的定義不包括對其活度的引用,一些 LLW 的放射性可能非常高,例如工業和醫療中使用的放射源。

低級別廢物包括受到放射性物質汙染或因暴露於中子輻射而變得放射性的物品。這種廢物通常包括被汙染的防護鞋套和服裝、擦拭布、拖把、過濾器、反應堆水處理殘留物、裝置和工具、發光錶盤、醫療管子、拭子、注射針、注射器以及實驗室動物屍體和組織。放射性範圍從自然界中發現的背景水平略高到某些情況下(例如核電站反應堆壓力容器內部的零件)的極高放射性。

低級別廢物的定義由各個國家的核監管機構制定,雖然國際原子能機構提供了建議。

在美國,低級別廢物處置發生在商業運營的低級別廢物處置設施中,這些設施必須獲得 NRC 或協議州的許可。這些設施的設計、建造和運營必須滿足安全標準。設施運營商還必須對設施所在場址進行廣泛的表徵,並分析設施在未來數千年內的執行情況。

在美國,有三個現有的低級別廢物處置設施接受各種型別的低級別廢物。所有設施都位於協議州。

1985 年的低級別放射性廢物政策修正案賦予各州對其低級別放射性廢物的處置責任。該法案鼓勵各州簽訂協議,允許他們在共同處置設施處置廢物。大多數州已簽訂協議;然而,自該法案透過以來,沒有新建處置設施。

美國協議州

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NRC 向有意建立計劃以根據 1954 年《原子能法》修正案承擔 NRC 監管權的州提供援助。該法案第 274 條提供了法律依據,根據該法律依據,NRC 將其監管權的一部分放棄給各州,以許可和監管副產品材料(放射性同位素);源材料(鈾和釷);以及一定數量的特種核材料。NRC 將其權力轉移到州的機制是州長和委員會主席根據該法案第 274b 條簽署的協議。

NRC 向參與協議的州提供的援助包括審查各州對 274b 協議或現有協議修訂的請求,與各州舉行會議以討論和解決 NRC 審查意見,以及就委員會批准擬議的 274b 協議提出建議。此外,NRC 開展培訓課程和研討會;評估協議州的技術許可和檢查問題;評估州規則變更;參與輻射控制計劃主任會議組織開展的活動;以及在 NRC 規則制定和其他監管工作中儘早實質性地參與。NRC 還與協議州協調事件資訊的報告和對涉及協議州的向 NRC 報告的指控的回應。

1962 年 3 月 26 日,肯塔基州聯邦成為第一個協議州。1964 年 12 月,美國原子能委員會舉辦了與這批州的首個年度聯合會議。如今,已有 37 個州與 NRC 簽訂了協議,其他州正在接受評估。

NRC 和協議州透過監管要求、許可和安全監管的組合來監管低級別廢物處置。

根據誰“擁有”廢物,其處理和處置方式會有所不同。所有核設施,無論是公用事業公司還是處置場,都必須遵守 NRC 規定。美國的三座低級別廢物處置設施位於南卡羅來納州的巴恩威爾、華盛頓州的裡奇蘭和猶他州的克萊夫。巴恩威爾和克萊夫地點由能源解決方案公司運營,而裡奇蘭地點由美國生態公司運營。巴恩威爾和裡奇蘭接受 A 到 C 類低級別廢物,而克萊夫只接受 A 類 LLW。DOE 管理著數十個 LLW 場址。其中規模最大的場址位於全國各地的 DOE 保留地(例如漢福德基地|漢福德保留地、薩凡納河基地、內華達試驗場、洛斯阿拉莫斯國家實驗室、橡樹嶺國家實驗室、愛達荷國家實驗室,僅列舉最重大的基地)。

廢物類別在 10 C.F.R. § 61.55 廢物分類中詳細說明,該分類由核監管委員會實施,並在下表中複製。這些並非在這些設施處置的所有同位素,而是對長期監測場地最關心的同位素。廢物分為三個類別,A 到 C,其中 A 的放射性最低,C 的放射性最高。A 類 LLW 可以沉積在地表附近,而 B 類和 C 類 LLW 必須逐漸埋得更深。

在 10 C.F.R. § 20.2002 中,NRC 保留了對放射性廢物進行免費釋放的權利。這種處置的總活性不能超過 1 mrem/年,NRC 逐案審理請求。符合這些嚴格法規的低級別廢物隨後與其他垃圾一起在垃圾填埋場處置。允許以這種方式處置的物品包括:發光手錶(鐳)和煙霧探測器(鋂)等。

放射性核素 A 類 (Ci/m^3) B 類 (Ci/m^3) C 類 (Ci/m^3)
所有半衰期小於 5 年的核素的總量 700 無限制 無限制
H-3(氚) 40 無限制 無限制
Co-60 700 無限制 無限制
Ni-63 3.5 70 700
活化金屬中的 Ni-63 35 700 7000
Sr-90 0.04 150 7000
Cs-137 1 44 4600
C-14 0.8 8
活化金屬中的 C-14 8 80
活化金屬中的 Ni-59 22 220
活化金屬中的 Nb-94 0.02 0.2
Tc-99 0.3 3
I-129 0.008 0.08
半衰期大於 5 年的α衰變超鈾核素 10 nCi/g 100 nCi/g
Pu-241 350 nCi/g 3500 nCi/g
Cm-242 2000 nCi/g 20000 nCi/g

LLW 不應與高級別廢物 (HLW)、乏燃料 (SNF) 或超鈾廢物 (TRU) 混淆。這些需要不同的處置途徑。來自美國核武器綜合體的 TRU 廢物目前在位於新墨西哥州卡爾斯巴德附近的廢物隔離試點工廠 (WIPP) 處置,儘管其他場地正在考慮對特別難以管理的 TRU 廢物進行現場處置。

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