1、2019/4/23,1,专业实务 第二章 铀（钍）矿与伴生放射性矿,潘英杰中国核工业集团公司2009年6月22日,2019/4/23,2,引言 1、铀的发现1789克拉普罗特（德国）Uranus（天王星）定名为Uranium（铀）；1896 贝克勒尔（法国）发现铀具有放射性；1902 居里夫妇提取镭；1939汉恩(法国)发现铀裂变；1942 费米(美国)反应堆；1945美国原子弹；1954 苏联核电站、原子能破冰船、核潜艇至今220年。 2、铀的双重性有利一面：铀的发现给人类带来巨大福音和利益。 有害一面：1902镭致骨癌、白血病； 1924铀矿工肺癌（德国、捷克、美国）； 1945 日本广岛
2、、长崎发射性损伤。,注册核安全工程师讲稿提纲,第二章 铀（钍）矿与伴生放射性矿,2019/4/23,3,核燃料循环,2019/4/23,4,一、铀矿山、水冶工艺概况,第一节 铀（钍）矿与伴生放射性矿开采和加工的辐射防护和环境保护的基本要求,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,5,纯化工艺：铀化学浓缩物（黄饼）硝酸溶解过滤萃取酸洗水洗反萃取 浓缩及脱硝沉淀固液分离转化结晶过滤煅烧（880） 冷却UO2、U3O8产包装（核纯级或核电级天然铀）,第一节 铀（钍）矿与伴生放射性矿开采和加工的辐射防护和环境保护的基本要求（续）,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,6,天然铀同位素在自
3、然界中的含量及有关数据,2019/4/23,7,二、辐射防护和环保目的、基本内容和要求,1、铀（钍）矿与伴生放射性矿开采和加工辐射防护和环境保护的目的与任务 2、铀（钍）矿冶与伴生放射性矿辐射防护和环境保护内容 3、铀（钍）矿及伴生放射性矿辐射防护和环境保护原则 4、铀（钍）矿与伴生放射性矿开采和加工设施的安防环保技术要求（硬件）1、矿山 ； 2、水冶厂 5、铀（钍）矿与伴生放射性矿生产的安防环保管理要求（软件）1、辐射防护标准; 2、操作规程;3、规章制度,2019/4/23,8,第二节 国家及省级环境保护行政主管部门的监督管理要求,中华人民共和国劳动法89.7 中华人民共和国矿山安全法19
4、93.5 中华人民共和国矿山安全法实施条例1996.10 中华人民共和国安全生产法 2002.11 安全生产许可证条例2004.1 中华人民共和国职业病防治法2001.10 中华人民共和国环境保护法1989.12 中华人民共和国放射性污染防治法2003.10 中华人民共和国土地管理法2004.8,放射性工作人员健康标准 GB Z98-2002 电离辐射防护与放射源安全基本标准 GB18871-2002 工业企业设计卫生标准 放射性废物分类GB 9133-95 放射性废物管理规定GB14500-02 环境空气中氡的标准测量方法GB/T14582-93 放射性物质安全运输规定GB 11806-20
5、04 核设施流出物监测的一般规定GB11217-89 军工核设施安全监督 管理规定科工委1号令,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,9,一、铀（钍）矿生产的辐射防护行业标准,铀矿冶辐射防护规定EJ993-08 铀矿冶辐射防护设计规定EJ348-95 铀矿山空气中氡及氡子体监测方法EJ378-89 铀矿井排氡子体风量计算方法EJ360-89 铀矿井排氡通风量技术规范EJ359-89 铀矿冶辐射环境监测规定EJ432-89 铀矿冶辐射环境质量评价规定EJ521-90 表面氡析出率测定积累法EJ979-95 铀尾矿库安全管理规定EJ725 -95等 ,第七节 铀（钍）矿生产、退役的辐射防护
6、标准,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,10,二、铀矿山、选冶厂重要的和常用的剂量限值和导出浓度限值标准：,1、铀矿冶工作人员剂量限值：连续5年的平均有效剂量为15mSv/a，其中某1年有效剂量可控制到20mSv/a。2、铀矿井下工作场所空气中氡及氡子体导出浓度限值：粉尘：1mg/m3 （原为2mg/m3 ）氡：2.7kBq/m3 （原为3.7 7kBq/m3 ）氡子体：5.6uJ/m3 （已改为6.5uJ/m3 ）3、矿井总入风风流粉尘、氡及氡子体控制浓度应分别不大于0.2mg/m3、0.1 kBq/m3、0.5J/m3。4、工作面入风风流的粉尘、氡及氡子体控制浓度应分别不大于0
7、.5mg/m3、1.0 kBq/m3、3J/m3。5、铀选冶厂,氡：1.1kBq/m3 氡子体：2.1J/m3,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,11,三、铀（钍）矿生产的退役辐射防护和环境保护标准,1、环境,新建室内氡：200 Bq/m3 ；老房室内氡（干预）： 400 Bq/m3,2、国家有关铀矿冶退役方面的标准 （1）铀矿冶设施退役环境管理技术规定GB14586-95铀矿冶设施经退役处理、处置后，在考虑到环境与社会和经济的条件下， 退役设施对周围居民造成的附加照射剂量应限制到为其规定的年平均有效剂量 限值的适当部分，并为其他可能的照射留有足够的份额。一般取0.25mSv/a废
8、石场、尾矿库、堆浸渣场、露天废墟场地，经退役治理后，其表面平均 氡析出率不大于0.74Bq/m2s。土地去污整治后对核素镭-226的控制：在100m2范围内上层15cm土层中平均值为0.18Bq/g；对于需移走的尾矿（废石）的范围可按0.56 Bq/g控制。 （2）铀矿冶退役环境影响报告书编制格式和内容NEPA-RG-2。,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,12,3、原核工业总公司颁发的退役治理规定,（1）军工铀矿冶设施退役前期工作规定； （2）军工铀矿冶设施退役科研报告编制格式和内容； （3）军工铀矿冶设施退役的计划、施工及费用管理办法； （4）军工铀矿冶设施退役治理费用编制办法
9、； （5）军工铀矿业设施退役工程及竣工验收暂行规定； （6）军工铀矿冶设施退役工程设计规定,表2-0 -1 铀矿冶工作场所及环境主要标准,四、省级（行业）环境保护行政主管部门的监督管理规定和要求,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,13,第三节 生产中天然放射性核素的含量、浓集与转移,一、铀生产中天然放射性核素的含量、浓集与转移1、铀生产中天然放射性核素的含量、浓集,表2-0-2 铀产品核素含量变化,2、铀开采和选冶生产过程中 的“三废” 产生率,铀矿冶生产“三废”的产生率见表2-3,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,14,表2-1 铀矿冶生产过程的三废产生率,3、铀生产
10、中天然放射性核素的转移,表2-2 铀矿冶过程产生废气、废水、废渣中的有害物含量,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,15,注册核安全工程师讲稿提纲,表2-3 原矿及铀尾矿核素含量分析表 Bq/kg,2019/4/23,16,钍矿及伴生放射性矿核素含量,2019/4/23,17,铀、钍及伴生矿工受照剂量,2019/4/23,18,钍、伴生矿中核素含量,2019/4/23,19,（注：表中铀含量单位：尾矿为g/kg；尾矿废水为mg/l）,表2-4 铀尾矿及尾矿废水中放射性核素含量汇总表 103 Bq/kg,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,20,表2-5 各种矿岩的氡析出率,
11、表2-6 废石、尾矿上方氡及辐射剂量率值,根据经验，一般矿岩的析出率可达0.015-0.67Bq/m2s，未稳定的尾矿堆氡析出率可比稳定的尾矿堆约高30%，比土壤氡析出率高200倍。,铀废石场、尾矿库的辐射见下表2-8。,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,21,铀尾矿库周围鱼塘水中放射性核素及其他有害物分布见表2-9 。周围水井放射性核素及其他有害物分布见表2-10 。周围水井放射性核素及其他有害物分布见表2-11。,表2-7 某铀尾矿库周围鱼塘水质分析,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,22,表2-8 铀尾矿库周围井水水质分析 mg/l,表2-9 某铀尾矿库附近农作物
12、核素含量,注:对照区稻田土壤中铀含量为5.610-7g/g;镭含量为0.17Bq/g;总放射性为1600Bq/kg。,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,23,我国铀尾矿库环境大气中氡浓度随距离和时间的变化见图2-1、图2-2。,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,24,2019/4/23,25,二、钍和伴生放射性矿生产中天然放射性核素的含量、浓集1、钍加工厂可达0.9-1.1Gy/hTh 射气浓度可达14-310 J/m3Th 射气子体浓度可比对照点高100倍2、建材石料中的铀可达181Bq/kg镭含量可达271Bq/kg,2019/4/23,26,注册核安全工程师讲稿提
13、纲,第四节 铀（钍）矿与伴生放射性矿环境辐射水平的监测技术,一、天然铀的监测,1、固体荧光法 2、分光光度法,二、镭-226和镭-228的监测,1、沉淀法：利用镭、钡的硫酸盐的同晶性质的沉淀法，它测得的是所有镭同位素的总放射性活度。 它的最低探测限是3.710-2Bq。 2、射气法：利用镭衰变特性，由测得的氡推算出镭含量的方法 最低可测量7.410-3 Bq/l。,三、钍的监测,1、中子活化法2、分光光度法,2019/4/23,27,注册核安全工程师讲稿提纲,四、钋-210的监测,1、尿、头发、空气和水样中钋的测量 ( 浓硝酸湿法灰化、自镀在银箔上、测） 2、土壤中210Po的测量 （500度
14、下处理、自镀在银箔上、测）,五、的监测,1、外照射监测 （1）标准电离室法 (5)热释光法（2）正比计数器法 (6)核乳胶-胶片法（3）G-M计数管法（4）闪烁计数器法 2、监测（1）表面污染的监测： a、擦拭法； b、表面置样检查法。（2）气溶胶的监测 ；（3）水、生物监测。,第四节 铀(钍)矿与伴生放射性矿环境辐射水平的监测技术（续）,2019/4/23,28,注册核安全工程师讲稿提纲,第五节 氡及子体的监测方法和矿工个人剂量的监测方法,一、氡-222的监测,1、电离室-静电计法 2、闪烁法 3、双滤膜法,二、氡-222子体的监测,瞬时测量：1、库兹涅茨（Kusnetz）法2、马尔柯夫（M
15、arkov）法3、气球法（清华大学） 氡累计测量 ： a、活性炭盒法； b、半导体探测法；c、径迹蚀刻,三、氡析出率测量 局部静态法、活性炭法（地研院）、驻极体法（南华大学）,2019/4/23,29,注册核安全工程师讲稿提纲,第五节 氡及子体的监测方法和矿工个人剂量的监测方法（续）,四、铀矿工个人剂量的监测和评价方法,监测方法：,五、钍射气监测：活性炭符合双膜径迹等,六、钍射气子体监测：,（1）KF603A 热释光氡子体个体剂量计（有源式） （2）KF606B矿工个人剂量计（无源式） CR39测氡子体；LiF（Mg、Cu、P）测。,在辐射防护中最有意义的是测定ThB的浓度。其测量方法有： （
16、1）暂时平衡法；（2）能量甄别法；（3）五段法,2019/4/23,30,第六节 基本的降氡方法,一、氡析出规律 氡射气系数： 1） 与粒度的关系； 2）与含水率的关系； 3）与温度的关系 氡析出率： 1）与铀品位的关系； 2）与粒度的关系； 3）与含水率,2019/4/23,31,注册核安全工程师讲稿提纲,第六节 基本的降氡方法（续）,二、基本降氡方法,1）通风降氡措施：通风降氡 根据氡及氡子体的总析出量和浓度设计通风量；密闭氡源密闭废旧巷道和采空区喷涂防氡保护层；控制入风污染；排除矿坑水；正压通风；分区通风；清除堆积的铀矿石。,2）铀矿通风防护要求：必须建立完善的通风系统；通风设计：包括风
17、量计算、风压分布、通风建（构）筑物设计等；选用科学合理的采矿工艺和防氡措施相匹配，满足标准要求；根据生产发展和实际情况及时调整矿井通风系统和通风网络；矿井空气中各项有害物浓度、特别是氡及氡子体浓度要满足标准要求,2019/4/23,32,注册核安全工程师讲稿提纲,3）原地爆破浸出矿井空气中氡浓度分析及降氡方法,第六节 基本的降氡方法（续）,我们现在应用的原地爆破浸出矿房中的矿石量要比留矿法矿房存留的矿量大几十到近百倍。因此爆破后矿井中氡的产生量要比留矿法和常规法采矿的矿量大的多，如有的矿在井下大爆破后，井下氡浓度可达1200 kBq/m3。有的矿井下，氡可达3200 kBq/m3，空气中氡子体
18、浓度可达4200J/m3，在坑井出风口处氡子体浓度还有300J/m3。（1）根据氡析出和释放原理我们认为造成氡浓度高的原因分析： （2）原地爆破浸出矿井降氡方法：改变氡的渗流和扩散方向；加强对矿井通风建（构）筑物维护和管理；减少入风污染，防止井下通风风流的老化；千方百计控制氡源，减少氡的产生量；适当加大通风量 。,2019/4/23,33,注册核安全工程师讲稿提纲,表2-10 密闭墙防氡效果与密闭质量关系,表2-11 各种密封剂材料的防氡效果汇总,2019/4/23,34,注册核安全工程师讲稿提纲,表2-12 抽出式和压入式通风氡的日产生量比较,第六节 基本的降氡方法（续）,2019/4/23
19、,35,第六节 基本的降氡方法（续）,二、环境降氡方法,1）环境辐射防护标准： 居住室内:氡浓度限值: 200 Bq/m3 400 Bq/m3(旧)氡子体潜能限值：0.5J/m3 地表氡析出率：0.74Bq/m2s,2）控制环境氡的措施：,（1）新建居住区地址的选择应避开高本底，特别是应避开铀、镭含量高及氡析出率高的地区。这样可以直接避免氡及氡子体的照射危害。 （2）必须选用含有铀、镭含量低的石材、煤渣或其他材料作建筑材料之用（GB6566）。 （3）在建筑材料选定并建设后，特别应在装修时选择毒性小和具有防氡性能好的涂料。 （4）加强房间通风换气，及时排除室内氡及氡子体。 （5）加强扩大周围环
20、境的绿化面积，适当增加地表面湿度改善区域小气候，同时由于增加了地面湿度，可以有效地减少地面氡的析出。 （6）为了改善区域环境大气质量状况，必须千方百计将铀、钍矿冶废石、尾矿永久性与环境隔离，防止氡的析出、及氡其子体扩散造成对环境大气的污染。,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,36,注册核安全工程师讲稿提纲,第八节 废石场及尾矿库选址、运行及关闭后的长期稳定性要求,一、废石场、尾矿库的辐射安全重要性及事故特点1、废石场、尾矿库的辐射安全重要性（辐射、寿命、泥石流）2、尾矿库安全事故类型 （漫顶、渗漏、坝体、溢洪） 二、废石场及尾矿库的选址建造要求1、强化铀尾矿库的勘察设计和施工建设的
21、质量保证2、加强铀尾矿库运行的安全管理3、建立严格的尾矿库安全管理制度,2019/4/23,37,注册核安全工程师讲稿提纲,三、铀矿冶设施（废石场及尾矿库）退役（关闭）和治理的长期稳定性要求1、我国铀矿冶设施（废石场及尾矿库）的环境特点2、我国铀矿冶设施（废石场及尾矿库）退役治理应采取对策（1）封闭（堵）；（2）覆土（回填）植被；（3）清洗去污；（4）。3. 铀矿冶设施退役（关闭）治理（处置）程序（1）前期准备： 可研设计；环境影响评价报告；安全分析报告（2）施工管理； （3）竣工验收；（4）工程移交和长期监护 4. 我国铀矿冶设施退役（关闭）治理（处置）的主要研究工作及成果（1）科研项目；（
22、2）法规编制5.有关铀矿冶设施退役治理的建议（1）有关铀废石场和尾矿库的“退役治理”，应由“关闭”和“处置”所取代。（2）今后新建的铀矿冶工程建设项目，必须从立项和可研设计阶段开始，直至工程的建设施工和生产运行全过程，都要认真规划和考虑有利于将来终产退役环境治理问题要素。,2019/4/23,38,注册核安全工程师讲稿提纲,第九节 选冶厂的生产工艺及主要的辐射安全要求,一、选冶厂的生产工艺选矿用放射性选矿：测矿石中的辐射剂量，推算出铀矿品位。一般废石选出率为20%。铀水冶工艺流程见书中232页图2-10；图2-11。铀纯化工艺流程见书中233页图2-12。 二、水冶厂辐射安全及环保要求 1、总
23、体防护2、尘源密闭、通风、净化；3、氡、气溶胶源密闭、通风、净化； 4、全面通风换气；5、表面 污染控制6、 、防护。,2019/4/23,39,注册核安全工程师讲稿提纲,第十节 选冶厂的辐射防护和环境保护技术,一、选冶厂的辐射防护技术1、选冶厂的防尘措施：2.选冶厂的降氡和防气溶胶措施,（1）密闭铀矿尘的发生源 （2）密闭设备内部的通风 （3）湿式作业 （4）加强对排尘的净化,（1）排氡风量计算,选冶厂排氡风量计算公式为：,Q=3600R/（C-C0）,表2-16 选冶厂主要岗位排氡前后氡浓度变化 单位为:kBq/m3,（2）气溶胶防护措施,2019/4/23,40,注册核安全工程师讲稿提纲
24、,4.铀选冶车间全面换气 在铀矿冶加工过程中，固液分离以前各工序均属于甲级放射性工作场所，每小时换气6-10次。 5.表面放射性污染的控制 6.铀选冶厂的、防护 射线2677410-8c/kgh。射线主要是由UX1和UX2产生，能量为0.452.32 10 6eV的射线，通量可达8400粒子/cm2s。 防护措施：在各种槽、塔、罐内部检修时，应注意防护问题，尤其应戴防护眼镜，防止射线对眼晶体的损伤。防护措施：在加工处理极高品位的有矿石时，必须注意防护问题。如应加强和提高工艺过程的机械化、自动化水平，减少人员的直接接触。必要时，还采取屏蔽防护、距离防护，采取时间防护，控制超剂量的发生。,第十节
25、选冶厂的辐射防护和环境保护技术(续),2019/4/23,41,注册核安全工程师讲稿提纲,第十节 选冶厂的辐射防护和环境保护技术(续),二、选冶厂的环境保护技术1、铀选冶厂废气的处理（1）建厂时应按防护规定要求合理选择厂址，要建设在居民生活区常年主导风向的下风侧，并保持与环境居民生活区有足够的防护距离，避免空气受到厂区排放有害物的污染。（2）厂房内工艺设备应采取有效的密闭和通风净化措施，最大限度减少有毒、有害物质的外排量。（3）集中排放废气的烟囱必须按大气扩散规律，设计安全可靠的排放高度，防止在最不利的条件下，居民生活区地面有害物浓度满足国家标准要求。（4）加强对密闭通风设备运行的安全检查，保
26、持密闭通风设备处于良好运行状态，严格控制有害物的外排量。（5）加强对环境大气的监测，控制和保证环境大气不受污染。,2019/4/23,42,注册核安全工程师讲稿提纲,第十节 选冶厂的辐射防护和环境保护技术(续),2、铀选冶厂废水的处理水中铀对环境污染约为本底值的5-10倍，最大为150倍，污染范围为几百米到几千米；水中镭污染为本底值的1-5倍，最大为24倍，污染范围为几十米到几百米；土中铀约为本底的1-3倍，最大为726倍，在灌溉范围内；土中总为本底的1-7倍，最大为10倍，在灌溉范围内。 3、铀水冶厂尾矿对环境的影响及治理措施a、尾矿（含有98%以上的镭及子体）对环境的影响（影响范围1-1.
27、5km） ；b、尾矿治理措施 铀水冶尾矿必须用石灰乳中和，中和后的尾矿浆要集中储存在具有足够容积的尾矿库中长期存放。尾矿库要作到防渗漏，有必要的泄洪设施，检查井，回水泵房。确保尾矿库安全。对尾矿库的渗漏情况和尾矿坝的安全稳定性进行长期观测和监护。,2019/4/23,43,注册核安全工程师讲稿提纲,第十一节 地浸、堆浸废水对环境安全的影响及治理技术,一、地表堆浸简要工艺过程 二、井下原地爆破浸出工艺过程（见241页图2-14） 三、原地浸出工艺过程 （见242页图2-15）原地浸出采铀是将溶浸液通过钻孔工程，从天然埋藏条件下的矿石中把铀金属溶解出来，而不必使矿石经过开采位移，集采、选、冶于一体
28、的新型铀矿开采方法，简称原地浸出采铀。一般保持抽大于注13%。 四、堆浸（地表、井下）废水对环境安全的影响及治理技术废水处理的主要方法为：1. 废水采用石灰中和法去除水中铀等杂质（沉淀）；2. 废水除镭的方法：二氧化锰吸附法、高锰酸钾活化锯末吸附法、重晶石吸附法、硫化钡共沉淀法等。3. 污渣循环法可以通过沉淀，除去铀、镭、重金属元素、砷等有害物质。,2019/4/23,44,注册核安全工程师讲稿提纲,第十一节 地浸、堆浸废水对环境安全的影响及治理技术（续）,五、地浸对水环境安全的影响及治理技术1. 地浸工艺过程对地表废水的影响及治理措施2. 地浸工艺过程对地下水的影响及控制措施在地浸采铀中，采
29、区的地下水污染是不可避免的，关键是要加强监测，严格控制地下水的污染范围和采取有效的地下水复原措施。通过对专门的观察孔进行观测，周期性取样和对这些孔进行地球物理化学系统观测。3、严格控制地下水污染的措施4、地浸工艺过程对地下水的复原技术措施5、国外有关地浸地下水污染防治的管理要求和规程（1）美国；（2）前苏联；（3）捷克6、我国的有关规定铀矿地、堆浸环境保护规定等,2019/4/23,45,注册核安全工程师讲稿提纲,第十二节 废石场及尾矿库关闭后的环境整治及长期监护要求,一、尾矿库关闭后的环境整治及长期监护要求1、尾矿库关闭后的环境整治及长期稳定技术（1）物理稳定法（2）化学稳定法（3）植被稳定
30、法（4）综合稳定法2、管理和监护（1）防止尾矿扩散（2）保持坝体稳定（3）控制氡析出（4） 控制水对环境的污染。要求最低保持100-200年不出事。 二、废石场关闭后的环境整治及长期监护要求（同尾矿库要求）,2019/4/23,46,第十三节 事故应急监测和相关的补救措施,一、生产过程的事故应急监测和相关的补救措施1、矿山防灭火2、矿山防水治水 84年淹井死亡5人3、矿山防毒与控制 02年炮烟中毒死亡12人 二、尾矿库的事故应急监测和相关的补救措施1、我国铀尾矿库特点 （90%在山区、初期坝为粘土坝、泄洪高一级、矿区人口密集）2、铀尾矿库的事故应急原则 （安全第一、预防为主；长备不懈；应急预案
31、）3、铀尾矿库的事故应急监测和管理 （1）应急监测；（2）应急管理；（3）应急预案；（4）应急程序,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,47,事故案例分析要点,1、企业及部门领导对安全、防护、环保法规的态度和重视程度及执法力度，企业安全文明生产水平如何。2、安全防护设施、三废处理设施等硬件（包括设计）建设的三同时执行状况 。 3、生产及安全、三废处理和环保设施维护保养程度和水平。4、企业安全、环保规章制度、操作规程建立、健全程度和执行力度。5、企业安全教育程度，全员安全文化素质及水平，企业安全管理水平。6、企业安全、环保状况监测和监管认真程度，及其对发现问题整改落实力度。7、应急救援
32、计划的编制，应急预案的制定、应急演练，应急器材的配备的适宜程度，实地应战能力及水平。8、对已发生的事故处理是否认真执行四不放过原则。,2019/4/23,48,第一部分 二、铀（钍）矿与伴生放射性矿案例分析,案例1 铀矿通风不良导致的辐射超标事件 背景材料： 19581959年间，某铀矿山矿井通风系统尚未建成，局部通风又不健全，所以矿井通风防护条件极其恶劣。特别在独头掘进作业时，由于干打眼，致使井下工作面空气中的粉尘、氡及氡子体浓度超标严重。氡浓度高达200kBq/m3，氡子体潜能浓度高达800J/m3。造成矿工个人剂量严重超标，最高可达1.43.0Sv/a，个人累积剂量可达13 Sv/a。大
33、大超过国家规定的个人剂量限值要求。 问题： 1.氡超剂量的原因是什么？ 2.控制氡超剂量发生的主要措施有那些？,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,49,2019/4/23,50,注册核安全工程师讲稿提纲,案例1 铀矿通风不良导致的辐射超标事件（续） 分析要点： 该事件的发生应从氡及氡子体产生规律及与通风的关系，以及管理方面问题分析超剂量原因和应采取的控制措施。 问题答案： 问题1答：由于在铀矿山建设初期，对矿井氡及氡子体的危害认识不足，领导没有给予重视，特别是矿井通风工程和防护措施没有与主体实行“三同时”。在通风不健全的情况下投入生产，造成矿井氡及氡子体大量聚集，致使铀矿工受氡及氡
34、子体照射剂量严重超标的事件。 问题2答：主要措施有：（1）建立完整的矿井通风系统，使矿井具有足够的排氡及氡子体的风量、风压和注入新鲜空气的能力；（2）密闭废旧巷道和采空区，方针氡的扩散和释放；（3）及时排出坑道废水；（4）尽量采用氡析出量小的采矿方法。,2019/4/23,51,注册核安全工程师讲稿提纲,案例2 硝酸铀酰复合烧伤所致铀内污染超剂量事件 背景材料： 1973年8月31日，某铀水冶厂硝酸铀酰溶解工段，一名新工人在将铀元件废料由投料口向硝酸溶解槽下料时（硝酸浓度为2个当量），由于下料操作失控，致使大量铀元件废料落入硝酸溶解槽，由于下料过猛，反应过快，造成硝酸铀酰溶液和氧化铀混合液突然
35、喷溅出，致使在旁边值班工人刘韧俊被高温硝酸铀酰溶液和氧化铀混合液烧伤。烧伤面积达71%，致使大量铀氧化合物经过伤口进入体内，造成工人刘韧俊急性铀中毒和严重剂量超标。初始体符荷铀量达93186mg（1.53.0mg/kg体重），受伤后24小时内尿铀排除量在24mg/l以上，造成严重肾功能衰竭的事件。 据估算伤员去污前烧伤表面铀的污染量约为340 mg，如以伤口创面的吸收率未30%计算，刘韧俊的初始负荷量未100 mg。中国辐射防护研究院推算伤员体内初始负荷量为186 mg。该值相当于ICRP建议值的1225倍。 从体内初始负荷量计算的全身剂量负担为3.67.1mSv，肾的剂量负担为8.116.2
36、 mSv。是一起最严重的铀内污染事件。 问题： 1.分析事故原因？ 2.避免事故发生的主要措施？,2019/4/23,52,2019/4/23,53,注册核安全工程师讲稿提纲,案例2 硝酸铀酰复合烧伤所致铀内污染超剂量事件（续） 分析要点： 从放射性物料及化学反应操作规程、制度和事故防范预案方面分析事故原因和防范措施。 问题答案： 问题1答：由于新工人安全生产培训不到位，缺乏基本化学知识、操作技术不熟练，操作失误。特别是严重违反了均匀、缓慢向硝酸溶解槽投料的操作规程，造成化学反应过快、过猛，发生硝酸铀酰溶液和氧化铀混合液突然喷溅出，喷溅到工人刘韧俊身上，造成身体71%的面积被高温硝酸铀酰溶液和
37、氧化铀混合液烧伤的严重事件。 又由于事先没有相应的防泛和处理硝酸烧伤应急预案和方法，因此在发生事故时错手不急，造成事态扩大。 问题2答：（1）加强安全生产知识学习和培训，提高工人安全生产技能，保证安全生产；（2）严格各项安全生产操作规章、制度，防止误操作的发生；（3）加强安全生产设施保障，增设必要的安全措施，防止在误操作时，也不会发生过量的投料问题；（4）加强预防事故应急预案，和紧急处理事故的能力和措施，尽可能将事故危害和损失降低的最低程度。,2019/4/23,54,注册核安全工程师讲稿提纲,案例3 矿井通风不良造成缺氧窒息事故（案例选编第48例） 发生时间：2002年4月6日 发生地点：二
38、工区八到十中段 事故性质：责任事故 事故类别：中毒和窒息 伤亡情况：死亡十二人 事故经过：2002年4月3日凌晨，某矿二工区七中段711采场进行爆破作业，装药量为8076公斤。整个爆破工作进展顺利。2002年4月6日7时30分，二工区三队7人进入矿井前往十中段独头进行正常清理巷道作业。5人先下到十中段，2人在八中段开泵后下去。约8点30分，5人中走在前面的杨宏仓等3人中毒昏倒（后死亡），后面2人感觉不行向回走，被开泵的2人救到八中段，并向其他现场作业的职工报警。消息传出，正在井下其他中段作业以及其他岗位和正在休息的职工先后赶到，有多人下到十中段抢救已昏倒的3人。9时40分副矿长李某、科长肖某，
39、工区长高谦等赶到现场指挥抢救，抢救中共下井近40人。李某立即向矿长报告，向县医院、急救中心等单位求援。在抢救过程中高谦等9人下井中毒。11点30分，县消防中队到达现场，共救出34人（其中6人死亡、26人轻伤、2人重伤）。此时，十中段还有6人没救出来。省安管局紧急调动铜川矿务局矿山救护队救援。4月7日4点20分最后6人全部救出地面，经确诊全部死亡。先后造成杨宏仓等12人死亡的特大事故。估算受照剂量一次达数百mSv的超剂量事故。,2019/4/23,55,2019/4/23,56,注册核安全工程师讲稿提纲,案例3 矿井通风不良造成缺氧窒息事故（续）（案例选编第48例） 事故原因：1、矿山领导及矿工
40、安全防护意识淡薄，对矿山通风安全工作不重视，对长时间存在的通风防护问题没有解决，是造成本次事故的主要原因。2、矿山没有形成完整的通风系统，且局部通风系统又处于瘫痪状态，是导致本次事故发生的直接原因。3、事故应急预案不落实,抢险救灾指挥严重失误是事故伤亡扩大的主要原因。4、 责任制不落实、监管不力是事故发生的重要原因。这类炮烟中毒事故是矿山中常发生的事故，一旦发生死亡率极高，而且是一种容易发生群死群伤的事故。这类事故的特点又是非常容易使人麻痹大意的事故类型，应引起特别注意。要避免此类事故的发生， 主要的措施有：(1)各单位要清楚本单位有哪些可能造成窒息中毒的危险源，做到心中有数。然后根据安全规程
41、的要求制定保安措施；(2)加强培训教育，使从事此类工作的职工明白危险之所在；(3)没有经过培训的、无防护知识和防护能力的人员不得从事此类危险作业；(4)预防井下炮烟中毒应加强通风管理和维护保养，同时加强工作面上空气质量的监测，加强各种施工质量的管理；(5)在设计中认真校核通风系统的风量，严格按规程规定的要求，确保每个作业面的风质风量都能满足通风降氡和排除有毒、有害气体的要求。,2019/4/23,57,注册核安全工程师讲稿提纲,三、核燃料加工、处理与放射性物质运输案例,案例1 核燃料加工元件厂六氟化铀泄漏事件矿石水冶纯化UF4UF6浓缩UF6（固体低浓铀UF6）水解转化（图例见下页所示）,20
42、19/4/23,58,UF,6,固体瓶,（2.2t,）,蒸汽加热室,为低浓U,（1.65）,1,#,阀门,70-75,冷水蛇管,控制温度,水解槽,（水解放热反应）,转化结晶,（沉淀）,重铀酸铵,UO,2,粉末,煅烧,冶金制成U棒,2019/4/23,59,注册核安全工程师讲稿提纲,案例2 核燃料厂工作人员过量吸入PuO2事件乏燃料切割酸溶解萃取,反萃取1、U线2、Pu线培烧PuO2粉末,2019/4/23,60,注册核安全工程师讲稿提纲,案例3 核燃料加工元件厂放射性物质大量释放事件UO2+HNO3硝酸铀酰溶液（低浓铀）,2019/4/23,61,2019/4/23,62,案例4 核燃料加工厂
43、临界事件 JCO(日本核燃料转换公司)(20%浓缩度) UF6 +核废料+重铀酸盐+硝酸（HNO3）转换、回收、精制(18.8%浓缩度)硝酸铀酰溶液（低浓铀）,注册核安全工程师讲稿提纲,排烟风筒,2019/4/23,63,案例5 核化工厂检修S-404计量泵发生的喷料事件 乏燃料切割酸溶解萃取、反萃取 Pu线煅烧炉（S-450） 计量泵(S-404)+电磁阀门 料罐（S-405） 硝酸钚溶液,注册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,64,2019/4/23,65,案例6 废旧过滤器运输放射性物质泄漏污染事件 1AF料液过滤器(S004/1)过滤混合裂变产物（比活度108Bq/cm3）,注
44、册核安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,66,案例7 放射性物质运输铀泄漏事件某矿1976年7月12日在运输铀浓缩物产品时，列车在行驶到某段铁路线中部路段70km处时，发生了列车颠覆事件。造成9节车厢翻出铁轨，将8节K-4车皮共480吨铀矿石和一节车厢的52桶中间产品（三碳酸铀酰铵）约26吨，全部翻入铁路一侧和水沟，造成沿线100米范围的严重污染。致使地表照射量率达16.510-8C/kgh（640R/h）；表面污染达6250粒子/100cm22分；表面污染达25420粒子/100cm22分；水沟中水中铀含量达5.4mg/l。事故善后和去污处理进行了半年时间，直接经济损失数十万元。,注册核
45、安全工程师讲稿提纲,2019/4/23,67,第二部分 案例选编 选编7核燃料元件厂更换阀们引致的UF6泄漏事件（与例1类似）,问题：1、该事件反映出什么安全问题？2、应吸取那些经验教训？ 答：1：反映出该厂的安全生产和环保意识淡薄，安全生产规章不健全或执行不到位，缺乏必要的防护知识，没有监测能力和措施；生产设备、器具安检不够，该发现的问题没有发现；在没有任何防护准备的情况下，对不明罐内物料状态的情况下盲目操做； 没有应急预案，没有防护手段，造成抢救不力，造成物料泄露，污染环境。2：加强学习，提高认识，强化严格尊章守纪的自觉性；加强对生产设备、设施、器具的质量检查；充实防护力量，增添必要辐射监
46、测仪器设备，指定应急预案，杜绝蛮干。,2019/4/23,68,选编9核燃料元件厂UF4泄漏事件问题：1、从UF4泄漏事件反映该厂存在的安全生产问题？2、如何杜绝该类时间再次发生？答：1、企业领导对安全生产重视不够，安全培训不到位，违反操作规程，缺乏自我保护能力；设备、设施的检查、维修不够，造成设备被堵死；设备密闭、厂房通风、除尘净化都存在问题；缺乏事故处理手段，没有应急预案，发生问题措手不及。2、加强安全生产规章制度学习，提高“三不伤害”能力；加强设备、设施检查、维修和保养，提高设备安全可靠性；建立应急预案和计划，加强劳动保护和防护措施；加强厂内外辐射监测。,2019/4/23,69,选编1
47、5核燃料运输旧过滤器跌落事件（与例6类似）问题：1、在运输旧过滤器方面存在那些问题？2、应汲取那些经验教训？答：1、安全意识淡薄，违反操作规程，图省事，未固紧零部件，也未用钢丝固定；安全生产管理流于形式，有制度不下发、不学习；汽车驾驶员违反运输危险品要平稳慢行的规定，造成容器翻落；安防人员执法力度不够。2、加强安全规章制度学习，提高全员安全文化素质和执行规章制度自觉性；企业要家大安全执法力度，坚决执行安全一票否决权；加强辐射监测工作，确保职工安全健康；制定严格安全保障体系，作到每个环节都有人监管。,2019/4/23,70,选编41核燃料元件厂蒸发池跑水事件问题：1、发生废水泄漏的原因是什么？
48、2、如何避免该类事件再次发生？ 答：1问：厂领导对三废治理和环保工作重视不够；对核三废缺乏必要的检查和监测，说明相关的规章制度不健全，处于无人监管的状态；缺乏应急处理事故的能力，没有必要的应急预案。2问：加强安全、环保政策、法规学习提高认识；建立、健全安全、环保规章制度，加强对环保设施维护、管理。加强对环境的辐射监测工作，作到及早发现问题，及早解决处理。,2019/4/23,71,2号废水蒸发池泄漏事件,黏土层坝体 废水,2019/4/23,72,选编42改变UO2富集度导致临界事件问题：1、导致临界事件的原因？2、避免事件发生的措施？ 答：1问：厂领导对生产安全，特别是临界安全意识不强，将富集度由 2%提高到6.5%，应重新进行各部位的临界安全复核计算；设备维修检查不够，没有发现过滤器滤材失效；辐射监测不到位，没有及时发现照射量突然增加；厂内安全规章制度不健全，安全管理松懈。2问：加强安全法律、法规学习，提高安全意识；加强临界安全等安全规章制度建设，加强安全管理；认真进行安全巡视、检查和辐射监测，作到及时发现问题，及时解决；加强设备的维护保养，确保生产安全运行。,
