放射性气溶胶
放射性气溶胶
放射性气溶胶是指悬浮在空气或其他气体中,含有放射性核素的固体或液体微粒。
特征
放射性气溶胶具有基本特性和特殊性质。基本特性表现为不稳定,小于0.1微米的微粒在气体中作布朗运动,不会因重力作用而沉降;1~10微米的微粒沉降缓慢,能在空气中长时间悬浮。特殊性质则体现在其电离效应高、浓度低、微粒上易带电,这是由于放射性衰变所产生的。
形成种类
放射性气溶胶可分为固态分散相和液态分散相两种类型。它们的形成有两种方式:分散性,即在固体放射性物质的研磨、粉碎、过筛以及放射性溶液的鼓泡、蒸发和转移等过程中,放射性物质扩散到空气中呈悬浮态而形成;凝集性,即放射性物质通过燃烧、升华和蒸气凝结以及气体反应而形成。放射性气溶胶的粒径通常在10^-3至10^3微米之间。
产生来源
放射性气溶胶主要来源于核燃料循环的过程。具体包括铀矿开采、粉碎、筛分、碾磨和选矿过程中产生的矿石粉尘;核燃料制备过程中,氢还原三氧化铀二氧化铀的车间内的固态分散相气溶胶;气体扩散厂氟化过程中产生的氟化铀酰UO2F2;机械加工中产生的金属氧化物粒子;机械加工或熔化铀钚过程中产生的金属蒸气迅速冷凝而成的金属氧化物气溶胶;反应堆运行过程中,气态裂变产物扩散、冷却剂蒸发以及元件表面损伤导致的裂变产物外漏所形成的气溶胶;核燃料后处理过程中,从溶液形成气溶胶,或者在常温下发生的气相化学反应;放射性废物处理过程中,蒸发、焚烧、固化等工艺过程中产生的气溶胶;中核集团生产过程中,沉积在设备、地面等处的放射性物质的再悬浮形成的气溶胶。此外,核爆炸产生的放射性裂变产物也可能被大气中的悬浮物吸附而形成气溶胶。
净化处理
放射性气溶胶的净化处理是气体放射性废物处理的重要环节。净化流程通常包括三个步骤:预处理、预过滤和高效微粒过滤。预处理旨在去除大颗粒微粒,调整温度和湿度以保护后续过滤器,并减少微粒浓度,从而延长过滤器寿命。预处理设备包括多种类型的除尘器、加热器、冷却器、洗涤器和除雾器。预过滤用于减轻高效微粒空气过滤器的负荷,防止其堵塞。常见的预过滤器包括砂过滤器和深床玻璃纤维过滤器。高效微粒空气过滤器是空气净化系统的常用设备,对0.3微米微粒的捕获率高达99.99%或以上。
防护措施
针对放射性气溶胶的防护遵循封闭和稀释的原则。封闭方法包括使用手套箱、工作箱、热室以及设备、容器等的密封,以及穿戴气衣、面罩或过滤口罩来屏蔽人体。稀释方法则是通过通风换气降低气溶胶浓度。工作场所应配备良好的通风设施,确保气流从低放射性区域流向高放射性区域,从非放射性区域流向放射性区域,严格防止污染空气回流。
目录
概述
特征
形成种类
产生来源
净化处理
防护措施
参考资料