危险废物暂存间的防辐射加固仅针对暂存含放射性危险废物的场景(如废放射源、放射性污染废料等)。普通危险废物(如废酸、废油、废化学品等)通常不涉及辐射风险,无需专门防辐射设计。针对含放射性危废的暂存间,其防辐射加固需遵循放射性污染防治相关标准,核心是通过屏蔽材料阻挡、减弱辐射穿透,并确保结构密闭性,具体措施如下:
放射性危废的辐射类型主要包括α 射线、β 射线、γ 射线、中子射线,不同射线的穿透能力差异较大,需针对性选择屏蔽材料:
- α 射线:穿透能力极弱(一张纸即可阻挡),主要防止内照射(通过呼吸、接触进入人体),重点在于密封而非结构加固;
- β 射线:穿透能力中等(几毫米铝片可阻挡),需避免皮肤直接暴露,屏蔽材料以低原子序数物质(铝、塑料)为主;
- γ 射线 / 中子射线:穿透能力极强(需高密度或含氢材料屏蔽),是防辐射加固的核心对象:
- γ 射线:需用高密度材料(铅、混凝土、钢板)通过光电效应、康普顿效应吸收能量;
- 中子射线:需用含氢材料(石蜡、水、聚乙烯)慢化中子,再用重金属(铅、镉)吸收慢化后的中子。
根据放射性危废的活度(如 Bq)、辐射能量,计算所需屏蔽厚度,常见材料及应用如下:
辐射类型 | 首选屏蔽材料 | 典型厚度要求(参考) | 适用场景 |
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γ 射线 | 混凝土(密度≥2.3g/cm³) | 低活度(如医疗废放射源):10-30cm;高活度:50-100cm | 墙体、地面、天花板主体结构 |
γ 射线 | 铅板(纯度≥99.9%) | 低活度:2-5mm;中高活度:10-20mm | 墙体内层、门窗屏蔽 |
中子射线 | 聚乙烯 + 铅复合层 | 聚乙烯厚度 5-10cm + 铅板 2-5mm | 存放中子源的暂存间 |
β 射线 | 铝片 / 塑料板 | 1-3mm(避免产生轫致辐射) | 墙面内层、操作台表面 |
- 施工要求:
- 墙体需采用整体浇筑混凝土(避免砌块缝隙漏射),若采用铅板,需确保铅板拼接处重叠≥5cm,并用铅铆钉固定(防止缝隙漏射线);
- 地面需在混凝土基层上增设铅板或硫酸钡混凝土(硫酸钡密度 4.5g/cm³,可替代部分铅材),厚度与墙体一致,防止辐射从地面渗透;
- 天花板需与墙体屏蔽层无缝衔接,若为吊顶结构,吊顶内填充铅板或重晶石粉(硫酸钡),避免顶部辐射泄漏。
门窗是辐射泄漏的薄弱环节,需重点处理:
- 防护门:
- 材质:采用铅钢复合门(外层钢板保护,内层铅板屏蔽),或纯铅门(厚度根据辐射强度计算,通常 5-20mm);
- 结构:门与门框需设置铅制密封槽(嵌入铅橡皮),确保关闭后缝隙≤0.5mm;
- 开启方式:建议采用电动平移门(减少手动操作的缝隙误差),并配备联锁装置(门未关闭时,暂存间内辐射监测报警)。
- 观察窗:
- 需采用铅玻璃(含铅量≥20%),厚度与墙体屏蔽层等效(如 10mm 铅玻璃≈10mm 铅板屏蔽效果);
- 玻璃与窗框连接处用铅橡皮密封,避免直射或散射泄漏。
- 通风管道、电缆穿线管等穿过屏蔽墙体时,需在穿透处设置铅制套管(套管厚度≥墙体屏蔽层厚度),套管与管道之间用铅水泥(铅粉 + 水泥混合)填充密封;
- 墙角、地面与墙体连接处需做圆弧过渡或铅板覆盖,避免辐射在直角处散射泄漏;
- 若暂存间有排水需求(如放射性废液暂存),排水管道需采用不锈钢管,并在墙外设置 “衰变池”(利用放射性半衰期自然衰减),管道穿透处用铅密封。
- 遵循法规:需符合《放射性废物管理规定》(GB 14500-2002)、《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)及《放射性物质安全运输规程》(GB 11806-2019);
- 屏蔽效果要求:
- 暂存间外表面辐射剂量率需≤2.5μSv/h(公众限值),操作人员工作区域≤20μSv/h(职业限值);
- 需通过专业机构检测(如使用便携式 γ 谱仪、中子剂量率仪),确保无直射、散射泄漏。
- 辐射监测:在暂存间内外安装在线辐射剂量率仪,超标时自动报警,并联动通风系统(放射性废气需经衰变或过滤后排放);
- 分区管理:暂存间外设置控制区标识(如 “当心电离辐射” 警示牌),禁止无关人员进入;
- 定期维护:每半年检查铅板、铅玻璃是否有破损、变形,密封胶条是否老化,确保屏蔽性能稳定。
含放射性危废的暂存间防辐射加固核心是 “屏蔽材料适配辐射类型 + 结构无缝密封 + 严格监测”,需根据放射性活度计算屏蔽厚度,优先采用混凝土、铅板等高密度材料,重点处理门窗、缝隙等薄弱环节,并通过专业检测验收。非放射性危废暂存间无需此类加固,仅需满足常规防渗、防火等要求即可。