核燃料循环设施与放射性废物环境安全管理的实践和思考

程琦福 费洪澄 张 钧

(中国核工业集团公司安全环保部，北京 100822)

我国2007年颁布的《核电中长期发展规划(2005－2020年)》提出了:“坚持核燃料闭合循环的技术路线”、“适度超前发展核燃料产业”的要求。目前，我国已建成了铀纯化、铀转化、铀浓缩、元件制造等完整的核燃料加工产业，核燃料生产能力保证了我国核电厂的核燃料供应，动力堆乏燃料后处理中试厂成功完成热调试，打通了核燃料闭式循环技术路线，核燃料产业的快速发展为我国核能安全高效发展奠定了坚实基础和保障。我国核燃料循环设施建成投产以来，营运单位建立了良好的运行管理体系，核燃料循环设施安全稳定运行，核燃料加工制造质量可靠，营运单位安全环保体系健全，周围环境质量保持良好，保证了环境安全和公众健康。

放射性废物处理处置是核燃料循环的重要组成部分，是核能可持续发展和环境安全的保障。早在九十年代初我国启动了早期核设施退役及放射性废物治理专项计划，经过近三十年的努力，在国家政府部门的指导和支持下，在相关科研院所和企业的努力下，专项工作取得了很大的成绩。早期核设施退役和放射性废物治理取得重要进展，铀地质和铀矿冶设施退役工作相当部分已经完成，为缓解和消除早期遗留环境安全隐患、保护公众健康与环境安全做出了积极贡献，为核工业后续发展创造了良好的安全环境。本文介绍我国核燃料循环设施和放射性废物安全管理实践，讨论今后需研究解决的辐射环境问题。

1 现状

核燃料循环设施核安全问题与核临界、辐射、化学毒性、火灾和爆炸等相关，辐射环境问题与流出物排放、放射性物质运输和放射性废物管理相关［1，2］。为了确保核燃料循环设施运行安全，除了工程设计安全措施以外，在很大程度上依赖于运行人员的干预和管理控制。我国核燃料循环设施营运单位一直高度重视核安全和辐射环境安全管理，始终坚持核安全是核工业生命线的理念，加强核设施的安全环保管理，严格执行国家核安全环保法律法规及标准，以及国家核安全局批准的运行限值和条件，核燃料循环设施运行单位保持了良好的核安全记录，确保了核与辐射安全和环境安全。

根据国家民用核燃料循环设施安全规定要求［3］，核燃料企业均制定了核燃料循环设施运行质量保证大纲及其配套程序，质保体系有效运行。目前，核燃料企业均按照GB/T24001、GB/T28001 环境、职业健康安全管理标准，通过了环境、职业健康安全管理体系认证，每年通过内审和管理评审等多种形式对体系管理及执行情况进行检查审核和改进，以确保管理体系持续改进和有效。

放射性废物安全问题是核能开发和利用面临的最大瓶颈之一。为加快推进我国早期核设施退役步伐，实现放射性废物安全处理处置，我国在近些年加快了废物处理处置能力建设，现已基本建成了与核设施退役和放射性废物治理相配套的放射性废物处理处置设施，保证了核设施退役的顺利开展。按照原国防科工委、国家环保总局和国家科技部2006年发布的《高放废物地质处置科研指南》要求，我国高放废物地质处置研究工作正在按计划积极推进，在高放废物地质处置库选址、安全评价、处置化学、工程概念设计等研究方面已取得了重要进展［4］。

2 环境安全管理实践

2.1 开展安全环保风险管理

2013年中核集团发布了《安防环保风险管理规定》，规定明确了风险识别、评价和等级划分原则，以及风险治理要求等。按照规定，营运单位开展了安全环保隐患排查治理和风险管理工作，防止安全环保事故的发生，确保风险安全受控。安防环保风险是指设备、人因、管理等方面的不确定因素对安全环保的影响，一旦风险管理控制措施失效，发生事故将造成人员伤亡、财产损失或环境污染。重点安全环保风险包括核与辐射安全风险、工业安全风险、环境保护风险及职业健康安全风险等。按照“预防为主、防控结合”的原则，有针对性地提出风险防范和应急措施，加强风险点监控，制定风险治理计划，做到责任、措施、资金、时间、预案五到位，确保风险安全受控。同时，营运单位对风险进行定期评估和安全趋势分析，形成风险管理长效机制。

2.2 严格执行核临界安全运行限值

核临界安全是核工业的特殊安全问题。在整个核燃料循环中加工、处理、操作、贮运易裂变材料而伴随的临界安全问题，它与核设施主工艺紧密相关，直接涉及核燃料工业生产的安全性、经济性和技术水平［5］。随着我国核燃料产业的快速发展，一批新设施的建设、新工艺的应用、原有设施的升级改造和新技术的开发等都对核临界安全管理提出了新的要求。

核燃料循环设施装料运行前，始终对临界安全采取从严的技术措施和行政审管要求。新建、改建或在役运行改变某些条件的核设施存在核临界安全问题时，编制的安全分析报告和设计文件，应包括核临界安全内容。在设计新工艺流程或改变现有工艺流程的某些条件和设备之前，必须进行核临界安全分析、评价或复核性安全评价，保证在整个操作过程或整个工艺流程在正常条件和可信的异常条件下均处于次临界安全状态。

营运单位依据国家核临界安全法规标准，结合本单位核设施实际情况，涉及核临界安全的任何运行操作，均制定了运行操作规程，建立了核临界安全限值卡片或检查图表。营运单位在运行过程中，严格执行临界安全操作规程和国家核安全局审管部门批准的运行限值。

2.3 开展核设施环境监测与评价

核设施流出物与环境监测是核设施安全体系的重要组成部分。为加强流出物与环境监测规范管理，中核集团统一制定了核燃料循环单位流出物与环境监测大纲，各营运单位按照监测大纲对监测计划进行了修订，中核集团对各营运单位监测计划进行了审核，保证各营运单位流出物与环境监测计划合理、有效，保证环境质量可控，也为后续开展核设施运行对环境和公众的影响评价提供参考依据。

为做好核设施单位周围环境影响评价，中核集团建立了年度流出物及环境监测与评价制度，每年开展流出物及环境监测与评价工作，评价核设施周围环境质量状况。评价报告的主要内容包括，环境质量监测结果(包括监测布点及不同环境介质中污染物的监测结果);公众的受照剂量;主要结论或简单评价;存在的问题及拟采取的解决措施等。为加强监测质量控制，中核集团组织开展了营运单位环境监测比对活动，通过完善分析测量流程，统一监测方法，进一步促进核设施单位的监测水平。

2.4 推进核设施退役及放射性废物治理工作

核设施退役及放射性废物治理是一项技术含量高、复杂的系统工程。中核集团在国家有关部门的指导下，按照国家总体规划的目标和要求，综合统筹集团内优势资源，加快早期核设施退役，加强放射性废物处理能力建设，放射性废物处理手段逐步完善。我国已建成中低放废液处理、固体废物分拣整备、可燃固体废物焚烧、金属废物熔炼去污等处理和整备设施，以及极低放废物填埋场、中低放固体废物处置场等处置设施，具备了放射性废物处理和处置能力，放射性废物治理取得阶段性成果。高放废液玻璃固化设施正在建设，预计“十三五”末将投入运行。

2.5 推行安全环保标准化建设

按照《企业安全生产标准化基本规范》(AQ/T 9006－2010)［6］要求，标准化建设包括安全生产目标、组织机构和职责、安全生产投入、法律法规与安全管理制度、教育培训、生产设备设施、作业安全、隐患排查和治理、重大危险源监控、职业健康、应急救援、事故报告调查和处理、绩效评定和持续改进等13 个要素。针对核设施的特殊性，以及核设施辐射环境安全管理的需要，中核集团在标准化建设中增加了环境保护要素。通过安全环保标准化建设，核设施现场管理得到明显改善，各营运单位辐射环境安全管理能力进一步提升。

环境保护标准化建设考核要求包括:(1)流出物排放管理。企业应按法律法规和标准规范要求，建立各类污染物的处理处置设施，并保证环保设施正常运行，各类流出物达标排放。各类流出物处理排放设施应有专人负责管理，定期检验和维护。(2)监测与评价。开展流出物及设施(厂区)周围的环境监测，并建立监测档案。配置与流出物和环境监测相适应的监测设备、工具及监测人员。各类监测设备应有专人负责管理，定期检验和维护。开展环境统计及年度环境质量评价。(3)放射性废物安全管理。企业的放射性废物安全管理应符合有关法律法规、标准规范要求，实行分类管理，安全贮存，及时处理处置。企业应在项目设计、建设、运行、维修、退役全过程中贯彻废物最小化原则。

3 建议

3.1 加快制定核燃料循环前端废物安全处置标准

我国核燃料循环前端设施(铀转化、浓缩、元件制造)在长期运行过程中产生了一定量的放射性废物或疑似放射性废物，这些废物主要为废过滤器芯、废树脂和废渣等含铀废物，含有的放射性核素主要是238U、235U 和234U 等天然铀同位素。目前，对于低于清洁解控水平的含铀废物向环境保护主管部门申请解控，而对于高于清洁解控水平的含铀废物仍存放在暂存库中。建议尽快制定核燃料循环前端废物安全处置规定或标准，以指导废物的最终处置。

3.2 建立核三废治理激励措施，加快核三废治理进度

我国早期核设施已进入全面退役阶段，核设施退役任务量多、难度大，退役实施进度与预期目标相比存在较大差距。我国早期核设施退役及废物治理工作被定位为公益性事业，是一项国家任务，任务承担单位不计利润，国家有关部门虽采取了年度考核机制，但总体上只有处罚而没有奖励措施，缺乏有效的制约机制与激励手段。建议从国家层面推动建立核三废治理绩效挂钩机制，提出激励措施，加快退役治理进程，消除辐射环境安全隐患。

3.3 加快放射性废物中等深度处置研究

我国中低放废物实行近地表处置政策，已建成了西北处置场和广东北龙处置场。但部分长寿命较高水平放射性废物面临处置难题，如高活度废放射源、反应堆运行及退役过程中产生的堆芯构件、废石墨等。国际上对长寿命较高水平放射性废物采用中等深度处置的方式。我国目前还没有中等深度处置的实践，仅一些学者对其进行了探索研究，尚不深入。目前，我国对于长寿命较高水平放射性废物尚未明确处置方式。建议以工程为牵引，积极推进放射性废物中等深度处置的研究，尽快实现工程化，满足我国废物管理的实际需求。

3.4 加快高放废物地质处置地下实验室建设

近年来我国高放废物地质处置研究取得了积极进展，但与国外相比还有较大差距，与我国核能快速发展也不相适应。鉴于高放废物地质处置工作的长期性和重要性，国务院发布的《核电中长期发展规划(2005－2020年)》，原国防科工委、国家环保总局和国家科技部2006年发布的《高放废物地质处置科研指南》，均明确提出了2020年建成我国高放废物地质处置地下实验室、2050年建成高放废物地质处置库的目标。根据国外的经验，建设地下实验室至少需要5年左右的时间，目前我国地下实验室项目尚未立项，时间非常紧迫。建议尽快启动地下实验室建设项目立项，这样才有可能实现我国在2020年前后建成地下实验室的目标，为我国后续高放废物地质处置库研究提供技术保证。

3.5 完善核设施退役治理相关政策和技术标准

我国现有的核设施退役治理技术标准，无论从涵盖范围还是实际可执行上都存在一定缺陷。目前我国早期核设施大多已进入或即将进入退役阶段，需尽快完善退役治理涉及的核设施退役策略、退役场址土壤允许残留水平、环境恢复、废物最小化和废物再循环利用等相关政策和技术标准，以指导我国核设施退役和环境治理工作。

4 结束语

我国核能开发和核技术利用事业在快速发展，放射性废物安全管理仍然是核工业发展面临的主要问题。要实现核能开发和核技术利用事业可持续健康发展，必须重视和加强放射性废物安全管理工作。对此，我国必须统筹谋划，及早行动，从政策上和技术上取得新的突破，加快早期核设施退役和放射性废物治理，同时抓好核燃料循环设施规范运行，确保辐射环境安全，为我国核能安全高效发展保驾护航。

［1］刘远松，杨钢．核燃料循环设施运行阶段的安全要求［J］．辐射防护，2005．25(6):388．

［2］IAEA．Safety of Uranium Fuel Fabrication Facilities［R］．IAEA Secific Safety Guide No．SSG－6，2010．

［3］国家核安全局．民用核燃料循环设施安全规定［S］．HAF301，1993．

［4］苏锐，程琦福，王驹，等．我国高放废物地质处置库场址筛选总体技术思路探讨［J］．世界核地质科学，2011，28(1):45－51．

［5］阮克强，等．核临界安全［M］．北京:原子能出版社，2005．

［6］国家安全生产监督管理总局．企业安全生产标准化基本规范［S］．AQ/T 9006－2010．北京:煤炭工业出版社，2010．