LUẬN văn sư PHẠM vật lý CHẤT THẢI PHÓNG xạ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM
BỘ MÔN VẬT LÍ

CHẤT THẢI PHÓNG XẠ
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: SƯ PHẠM VẬT LÍ

GV hướng dẫn: Hoàng Xuân Dinh

Sinh viên: Đinh Ngọc Trung
Lớp: Sư phạm vật lí
Mã số SV: 1070275

Cần Thơ - 2011


LỜI CÁM ƠN

Trong quá trình học tập tại trường ĐHCT
em đã được các thầy cô tận tình giảng dạy, đặc
biệt thầy Hoàng Xuân Dinh đã nhiệt tình hướng
dẫn và giúp đỡ em hoàn thành xong luận văn
này.
Mặc dù em đã có nhiều cố gắng, nhưng
chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót
mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các
bạn.
Cảm ơn tập thể lớp lí K33 đã động viên và
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận văn.

Luận văn tốt nghiệp

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN


.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
Cần Thơ, ngày

SVTH: Đinh Ngọc Trung

tháng

năm 2011

i

Luận văn tốt nghiệp

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN


.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
Cần Thơ, ngày

SVTH: Đinh Ngọc Trung

tháng

năm 2011

ii

Luận văn tốt nghiệp

MỤC LỤC
Phần I: MỞ ĐẦU

Trang

1. Lí do chọn đề tài .......................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu..................................................................................................... 1
3. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................. 1
4. Các bước thực hiện đề tài............................................................................................. 1
Phần II: NỘI DUNG
Chương 1: MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ CHẤT THẢI PHÓNG XẠ
1.1. Định nghĩa về chất thải phóng xạ .............................................................................. 2
1.2. Bản chất và quy mô của vấn đề quản lí chất thải phóng xạ ...................................... 2
1.3. Ảnh hưởng của chất thải phóng xạ lên cơ thể người ................................................. 3
1.4. Mức độ nguy hiểm .................................................................................................... 4
1.5. Các mục tiêu cơ bản trong việc quản lí chất thải phóng xạ ........................................ 5
Chương 2: PHÂN LOẠI CHẤT THẢI PHÓNG XẠ
2.1. Tiêu chuẩn về cách phân loại chất thải phóng xạ ....................................................... 8
2.2. Phương tiện tiêu chuẩn hóa về chất thải..................................................................... 9
2.3. Định nghĩa về cách phân loại .................................................................................. 10
2.4. Chất thải phóng xạ dạng rắn .................................................................................... 10
2.5. Chất thải phóng xạ dạng lỏng .................................................................................. 13
2.6. Chất thải phóng xạ dạng khí .................................................................................... 14
Chương 3: CÁC NGUỒN SINH CHẤT THẢI PHÓNG XẠ
3.1. Khái quát ................................................................................................................ 16
3.2. Chu kỳ nhiên liệu hạt nhân...................................................................................... 17
3.3. Công nghiệp............................................................................................................ 17

3.4. Viện nghiên cứu ...................................................................................................... 18
Chương 4: NHŨNG KẾ HOẠCH QUẢN LÝ CHẤT THẢI CẤP QUỐC GIA
4.1. Châu Á.................................................................................................................... 21
4.1.1. Trung Quốc.................................................................................................... 21
4.1.2. Ấn Độ ............................................................................................................ 22
4.1.3. Nhật............................................................................................................... 22
SVTH: Đinh Ngọc Trung
iii


Luận văn tốt nghiệp
4.2. Châu Âu ............................................................................................................ 23
4.2.1. Bỉ .............................................................................................................. 23
4.2.2.Phần Lan. ................................................................................................... 23
4.2.3. Pháp .......................................................................................................... 23
4.2.4. Đức ........................................................................................................... 24
4.2.5. Nga............................................................................................................ 25
4.2.6. Thụy Điển ................................................................................................. 25
4.2.7. Thụy Sĩ...................................................................................................... 26
4.2.8. Vương Quốc Anh ...................................................................................... 26
4.3. Bắc Mỹ ................................................................................................................... 27
4.3.1. Canada............................................................................................................ 27
4.3.2. Hoa Kỳ ........................................................................................................... 27
4.4. Kho quốc tế............................................................................................................. 28
Chương 5: VẬN CHUYỂN CHẤT THẢI PHÓNG XẠ
5.1. Các quy định ........................................................................................................... 29
5.2. Đóng thùng chất thải phóng xạ ................................................................................ 29
5.3. Đóng gói chất thải phóng xạ mức thấp .................................................................... 30
5.4. Đóng gói nhiên liệu đã sử dụng ............................................................................... 32
5.5. Sự vận chuyển chất thải phóng xạ ........................................................................... 33

5.6. Việc thanh tra.......................................................................................................... 33
5.7. Các phương pháp kiểm tra sự an toàn...................................................................... 34
Chương 6: XỬ LÍ CÁC CHẤT THẢI PHÓNG XẠ
6.1. Xử lí chất thải phóng xạ dạng rắn............................................................................ 35
6.2. Xử lí chất thải phóng xạ dạng lỏng.......................................................................... 35
6.3. Xử lí chất thải phóng xạ dạng khí............................................................................ 36
PHẦN III -KẾT LUẬN................................................................................................ 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 38

SVTH: Đinh Ngọc Trung

iv


Luận văn tốt nghiệp

Phần I: MỞ ĐẦU
I- LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Ngày nay công nghệ hạt nhân trên thế giới ngày càng phát triển và được ứng dụng một
cách rộng rãi. Công nghệ hạt nhân còn giữ một vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế
của một quốc gia, thành tựu của công nghệ hạt nhân đem lại nhiều lợi ích cho con người,
như tạo ra năng lượng lớn, các đồng vị phóng xạ ứng dụng trong y học, nông nghiệp …
Bên cạnh những lợi ích mà công nghệ hạt nhân đem lại thì vấn đề chứa và xử lí chất thải
phóng xạ trong điều kiện an toàn là một trong những vấn đề lớn nhất mà ngành hạt nhân
đang đối mặt. Cần có một giải pháp dài hạn đối với vấn đề chất thải phóng xạ và các thanh
nhiên liệu đã qua sử dụng. Ngành hạt nhân đang hướng tới mục tiêu quản lí chất thải phóng
xạ bằng cách tìm kiếm những công nghệ chứa mới để nhốt kỹ chất thải hạt nhân có tính
phóng xạ cao trong hàng nghìn năm tới khi chúng phân rã hoàn toàn.
II- MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Tìm hiểu một số vấn đề về đặc tính của chất thải phóng xạ, việc quản lí chất thải hiện

nay và một số phương pháp xử lí chất thải thông dụng.
III- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đề tài được thực hiện bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết, từ internet, sách báo…
IV- CÁC BƯỚC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
- Nhận đề tài
- Sưu tầm tài liệu, viết đề cương nghiên cứu.
- Thực hiện viết nội dung từ đề cương.
- Bảo vệ luận văn.

SVTH: Đinh Ngọc Trung

1


Luận văn tốt nghiệp

Phần II: NỘI DUNG
Chương1: MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ CHẤT THẢI PHÓNG XẠ
1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ CHẤT THẢI PHÓNG XẠ
Bất cứ vật liệu nào không còn hữu dụng mà còn chứa các đồng vị phóng xạ điều được
xem là chất thải phóng xạ (chất thải hạt nhân). Một chất phóng xạ phát ra năng lượng dưới
hình thức bức xạ ion hóa, các đồng vị được mô tả bằng cách thức mà nó phát ra tia alpha,
bêta, gamma, notron cũng như tần xuất phân rã và năng lượng bức xạ. Chu kỳ bán rã của
đồng vị định rõ thời lượng sẽ phân rã của phân nửa vật liệu, kết quả tác động thể chất từ
việc mô tả chất đồng vị định sẵn được căn cứ vào hình thức bức xạ ion hóa và loại tia mà
nó phát ra.
Định nghĩa tổng quát của chất thải phóng xạ nêu trên không kể đến chuyện hằng ngày
xả rác phóng xạ của các bệnh viện, các lò phản ứng dùng cho việc phát điện thải chất thải
phóng xạ, và việc lắp đặt các nhà máy công nghiệp. Rác thải phóng xạ dạng này được đánh
giá có mức rủi ro thấp nên việc cô lập bằng công nghệ hiện hành là không cần thiết.

Tuy nhiên nhiều nguồn chất thải khác không được xét đến trên văn bản vì có nhiều quy
định khác nhau. Chẳng hạn cũng chất đồng vị phóng xạ nếu được tạo ra từ lò phản ứng hạt
nhân thì được quy định chịu trách nhiệm về hậu quả tác động, nếu nó được tạo ra từ máy
gia tốc tuyến tính thì không có vấn đề gì.

1.2. BẢN CHẤT VÀ QUY MÔ CỦA VẤN ĐỀ QUẢN LÍ CHẤT THẢI
PHÓNG XẠ
Chất thải phóng xạ đã và đang được tạo ra từ hai nguồn là nhà nước và tư nhân. Gồm
có khối lượng lớn vật liệu chưa được tập trung chú ý đến các đồng vị phóng xạ cũng như
các khối lượng nhỏ hơn các vật liệu cô đặc với lượng đồng vị phóng xạ cao. Mức phóng xạ
thoát ra ngoài ở bề mặt thùng chứa thay đổi ở mức không thể đo đạc được, điều này gây
nguy hiểm do đó đòi hỏi việc che chắn là cần thiết trong khi vận chuyển và chôn lấp. Cần
thời gian dài để cô lập chất thải (có thể từ nhiều ngày cho đến ngàn năm), tuỳ thuộc vào
các chất đồng vị phóng xạ cụ thể ẩn chứa và số lượng tồn tại.

SVTH: Đinh Ngọc Trung

2


Luận văn tốt nghiệp
Người ta tin rằng, trung bình một tổ máy của nhà máy điện nguyên tử 1000MW, hàng
năm thải ra 30-50m3 chất thải phóng xạ hoạt độ thấp và trung bình đã xử lí và 50 tấn nhiên
liệu đã đốt cháy.
Chất thải phóng xạ hoạt độ thấp và trung bình ít nguy hiểm và dễ bảo quản, sau 200300 năm có thể xem như rác thải bình thường. Vấn đề là nhiên liệu đã cháy chứa nhiều sản
phẩm phân hạch, nuclide và siêu Uran có hoạt độ phóng xạ cao và chu kỳ bán rã dài, các
chất phóng xạ này chiếm 3% nhiên liệu đã cháy.
Chất thải phóng xạ đã được vận chuyển xuyên lục địa, cũng như đại dương, nhằm tìm
kiếm nơi cất giữ an toàn cuối cùng. Hầu hết mọi quốc gia trên thế giới điều có chất thải
phóng xạ. Một số loại vẫn còn tích phóng xạ trong hàng nghìn năm. Tuy nhiên, họ lại chưa

thống nhất về một phương pháp chứa chất thải phóng xạ tốt nhất.
Hiện nay nhiều người chia chất phóng xạ ra làm 3 mức độ. Mức A đến khoảng 30-40
năm, mức B đến khoảng 3000 năm, mức C từ 3000-100000 năm. Hiện chất thải có tích
phóng xa cao được đưa vào cất giữ tạm thời trong thời gian 30-40 năm để tích phóng xạ
cũng như lượng nhiệt thải ra giảm bớt. Sau thời gian này chất thải vẫn còn nguy hiểm nên
được cất giữ vĩnh viễn ở một nơi nào đó, tại nhiều quốc gia, vẫn chưa rõ ai sẽ trả chi phi
cất giữ trong hàng trăm thậm chí hàng trăm ngàn năm.

1.3. ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT THẢI PHÓNG XẠ LÊN CƠ THỂ NGƯỜI
Khi nghiên cứu tương tác của bức xạ lên cơ thể con người, người ta đặc biệt lưu ý tới
các hệ tuần hoàn, hệ hô hấp và hệ tiêu hóa.
Hệ thống tuần hoàn gồm tim và mạng lưới các mạch máu gồm động mạch, mao mạch
và tĩnh mạch. Các chất phóng xạ có thể thâm nhập vào cơ thể qua các vết thương hoặc qua
đường tiêu hóa, đường hô hấp và da tới hệ tuần hoàn và đi khắp nơi trong cơ thể. Mức độ
tác động của chất phóng xạ lên mô, cơ quan phụ thuộc vào tính chất hóa học của nhân
phóng xạ. Hệ thống hô hấp là đường xâm nhập vào cơ thể của các chất phóng xạ ở thể khí,
đặc biệt là bụi phóng xạ. Hệ thống tiêu hóa cũng là một trong các cửa ngõ chính bị các chất
phóng xạ xâm nhập vào cơ thể cùng với thực phẩm và nước uống. Nếu chất phóng xạ hòa
tan được thì chúng theo hệ tuần hoàn đi khắp cơ thể.

SVTH: Đinh Ngọc Trung

3


Luận văn tốt nghiệp

1.4. MỨC ĐỘ NGUY HIỂM
Có sự khác biệt cơ bản trong việc so sánh bởi vì khả năng chất thải nguy hiểm định rõ
việc giữ lại vật liệu bên trong phạm vi vứt bỏ trong khi đó nhận thức về việc chôn lấp chất

thải phóng xạ ( bất kể chủng loại ) còn nằm dưới ý thức của con người là rào chắn do chính
con người tạo ra sẽ dẫn đến cuối cùng là sẽ thất bại và các đều kiện để xây dựng chính là rào
cản đầu tiên gặp phải giữa vật liệu có tính phóng xạ và tầng sinh quyển.
Cần lưu ý rằng mức độ nguy hiểm của chất thải phóng xạ gia tăng theo thời gian trong
tiến trình phân hủy. Tuy nhiên, khoảng thời gian để cách ly phải có kế hoạch phân bố thứ tự
của hàng trăm cho đến hàng ngàn năm tùy thuộc vào thể loại chất thải được xem xét có vượt
quá tuổi thọ của tất cả các cấu trúc vật chất thậm chí các cơ quan mà chúng ta quen thuộc.
Sự xếp đặt mang tính khoa học và pháp lí để việc cách ly vật chất phóng xạ thành công còn
khá mới mẻ và đang được phát triển hơn là chỉ dựa vào mảng kiến thức có sẵn đem ra ứng
dụng. Mặt khác chất thải nguy hại có chu kỳ bán rã lớn và công tác trong việc quản lí chất
thải phóng xạ cũng vậy.
Một sự phân biệt xa hơn phải được nhận rõ giữa các chọn lựa phù hợp trong việc xử lí
chất thải hiện đang được tạo ra và đang được mong đợi tạo ra trong tương lai và những áp
dụng này đối với vật chất kể cả những vật chất đã được vứt bỏ trước đó và đòi hỏi sự khắc
phục hoặc là lưu trữ trong kho như hiện nay và yêu cầu được xử lí trước khi đem đi vứt bỏ.
Tồn tại cả hai điều kiện cho các loại chất thải, chất thải ở mức cao thoạt tiên được tạo ra với
sự quan tâm và mong đợi như chất thải lỏng được chôn trong thùng dưới đất được lấy lên và
làm rắn lại cho mục đích vứt bỏ sau này, trong khi đó, những vật chất mới được tạo ra dù có
hay không được xử lí hoặc là các thanh nhiên liệu dùng trong lò phản ứng hạt nhân được tập
kết để dễ dàng thải hồi. Một số rác có tính phóng xạ cao cũng được xử lí với mục đích vứt
bỏ cùng với lượng rác thải mới được tạo ra. Trong khi đó các vật liệu cùng lọai như thế đầu
tiên được đánh giá hiệu quả sử dụng của những vật liệu thay thế, chẳng hạn như đào lên và
đem đi chôn dưới đất ở một nơi có ứng dụng dòng điện ngầm. Ít nhất phương tiện chôn rác
như LLW theo kiểu thương mại trước đây sẽ còn tiếp tục trở nên nỗ lực đối với vấn đề này
để ổn định các vật liệu chứa trong thùng và hoàn thành tình trạng còn phải kiểm tra một cách
thụ động.
SVTH: Đinh Ngọc Trung

4

Luận văn tốt nghiệp
Những phương tiện mới phát triển sẽ được quy hoạch địa điểm tập kết và phải được thiết
kế các điều kiện xây dựng . Những điều quan tâm tương tự sẽ được định rõ nơi hoạt động
bằng phương tiện mới trong việc xử lí vật liệu chất thải từ các mỏ khai thác quặng Uranium
và thorium và photpho, trong khi đó các phương pháp thu hồi, ổn định và tách các chất thải
được ứng dụng ở nơi cần thiết, để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và sự an toàn.

1.5. CÁC MỤC TIÊU CƠ BẢN TRONG VIỆC QUẢN LÍ CHẤT THẢI PHÓNG
XẠ
Mục tiêu điều hòa chất thải là cố định hạt nhân phóng xạ và đóng gói chất thải với mục
đích an tòan trong vận chuyển, chuyên chở và tiêu huỷ. Chất thải đã được xử lí (ví dụ: dạng
rác cố định, thùng chứa và các loại đóng gói khác) và môi trường địa lí của bãi chôn rác là
rào cản cho con đường tiềm năng của yếu tố chất thải với môi trường, chọn lựa cuối cùng
của dạng rác điều hoà phải được quan tâm đến bất cứ thiệt hại nào có liên quan với các quá
trình xử lí. Đặc tính mong muốn của chất thải điều hoà: ổn định với hoá chất, cơ học, nhiệt,
phóng xạ và biến thể, không bắt lửa, độ hoà tan thấp, và tính khử kiềm ở trong nước ngầm,
mặt nước thấp, không có bụi và không ảnh hưởng bởi mặt nước bị nhiễm bẩn, khối lượng
thực tế nhỏ nhất, an toàn khỏi mức độ rủi ro hạt nhân và việc đóng gói phù hợp để dễ dàng
vận chuyển. Đặc tính quan trọng của rác thải điều hoà là: sự thẩm thấu của các dạng rác cố
định và mức độ xói mòn của các thùng chứa ở trong nước của bất kì thành phần nào trong
trời gian theo dõi và tiềm năng của rác thải bị phân huỷ đến vật chất của bề mặt lớn hơn.
Việc quản lí chất thải phóng xạ phải đáp ứng các nguyên tắc cơ bản sau đây:
1. Bảo vệ sức khỏe con người: Các chất phóng xạ phải được quản lí sao cho nó bảo
đảm mức chấp nhận được về bảo vệ sức khỏe con người trên cơ sở ba nguyên
tắc luận chứng, tối ưu hóa và giới hạn liều.
2. Bảo vệ môi trường : Các chất phóng xạ phải được quản lí sao cho nó bảo đảm
mức chấp nhận được về bảo vệ môi trường trên cơ sở xem xét tác động của
chúng đối với con người và các sinh vật, việc sử dụng các nguồn tài nguyên như
đất, rừng, nước bề mặt, nước ngầm, nguyên vật liệu trong khoảng thời gian dài.

3. Bảo vệ bên ngoài biên giới quốc gia: Các chất phóng xạ phải được quản lí sao
cho nó bảo đảm mức chấp nhận được về bảo vệ sức khỏe con người và môi
SVTH: Đinh Ngọc Trung

5


Luận văn tốt nghiệp
trường bên ngoài biên giới quốc gia. Nguyên tắc này xuất phát từ đạo lí vì sức
khỏe con người và môi trường ở các nước khác. Việc xuất nhập khẩu các chất
phóng xạ chỉ thực hiện khi một nước có khả năng về quản lí và kỹ thuật để quản
lí và thải chất phóng xạ phù hợp với chuẩn an toàn quốc tế.
4. Bảo vệ các thế hệ tương lai: Các chất phóng xạ phải được quản lí sao cho các tác
động có thể tiên đoán được đối với sức khỏe của các thế hệ tương lai là không
lớn hơn các mức tác động được chấp nhận hiện nay. Khi không thể cô lập hoàn
toàn các chất thải phóng xạ trong khoảng thời gian dài thì cũng phải bảo đảm
sao cho nó không tác động vượt quá mức chấp nhận đối với sức khỏe con người.
Muốn vậy cần sử dụng nguyên tắc nhiều hàng rào bảo vệ, kể cả các hàng rào tự
nhiên và hàng rào nhân tạo để tăng khả năng cô lập các cơ sở chôn chất thải
phóng xạ.
5. Gánh nặng đối với các thế hệ tương lai: Các chất thải phóng xạ phải được quản
lí sao cho nó không tạo nên gánh nặng đối với các thế hệ tương lai. Điều này
xuất phát từ đạo lí cho rằng các thế hệ nhận lợi ích từ công việc sẽ phải chịu
trách nhiệm quản lí chất thải do công việc đó gây ra, phải phát triển công nghệ,
xây dựng và điều hành các cơ sở, cung cấp nguồn tài chính và có biện pháp
kiểm tra và quản lí chất thải đó. Các thế hệ tương lai có thể quyết định sử dụng
các biện pháp theo dõi các địa điểm bảo quản chất thải phóng xạ hay lấy lại chất
thải sau khi đóng cửa các địa điểm đó. Như vậy cần phải làm tốt việc đánh dấu,
ghi địa điểm và ghi chép đối với cơ sở bảo quản chất thải phóng xạ.
6. Khuôn khổ luật pháp quốc gia: Các chất phóng xạ phải được quản lí trong khuôn

khổ luật pháp quốc gia kể cả sự phân bổ trách nhiệm rõ ràng và các chức năng
điều hành độc lập. Các nước có sản xuất và sử dụng các chất phóng xạ phải có
hệ thống luật pháp bao gồm các luật, quy phạm và hướng dẫn và quản lí chất
thải phóng xạ. Cần phân công trách nhiệm đối với từng tổ chức và bộ phận một
và tách chức năng quản lí ra khỏi chức năng điều hành để bảo đảm giám sát chặt
chẽ các hoạt động quản lí chất thải phóng xạ.
7. Kiểm tra nguồn sinh ra chất thải phóng xạ: Cần giữ ở mức tối thiểu lượng chất
thải phóng xạ được sinh ra, cả về thể tích lẫn hoạt độ phóng xạ. Muốn vậy cần
SVTH: Đinh Ngọc Trung
6


Luận văn tốt nghiệp
kiểm tra vật liệu, chu trình và tái xử dụng vật liệu, ứng dụng các quy trình thao
tác thích hợp, trong đó chú ý cách ly các loại chất thải và vật liệu khác nhau để
rút nhỏ thể tích chất thải và làm dễ dàng quản lí nó.
8. Nguồn sinh chất thải phóng xạ và sự phụ thuộc tương hỗ trong quản lí: Sự phụ
thuộc tương hỗ trong tất cả các giai đoạn sinh chất thải phóng xạ và quản lí nó
cần phải được tính toán thích hợp. Phụ thuộc vào loại chất thải, các giai đoạn cơ
bản trong quản lí chất thải và tiền xử lí, xử lí, đóng gói, bảo quản và thải. Có sự
phụ thuộc tương hỗ giữa các giai đoạn này, có mối quan hệ giữa quản lí thải và
các hoạt động sinh chất thải, vì vậy cần xây dựng mối quan hệ sao cho tính an
toàn và tính hiệu quả trong quản lí thải cần được cân bằng.
9. An toàn các cơ sở chứa chất thải: Cần bảo đảm sự an toàn các cơ sở chứa chất
thải trong suốt thời gian bảo quản nó. Trong cả quá trình chọn địa điểm, thiết kế,
xây dựng, đưa vào hoạt động, hoạt động và kết thúc hoạt động hoặc đóng cửa cơ
sở cần ưu tiên về tính an toàn, áp dụng mức độ bảo vệ phù hợp để hạn chế các
tác động phóng xạ khả dĩ. Ngoài ra cần thường xuyên kiểm tra chất lượng, huấn
luyện nhân viên, đánh giá an toàn và đánh giá tác động môi trường trong suốt
thời gian quản lí chất thải của cơ sở.

SVTH: Đinh Ngọc Trung

7


Luận văn tốt nghiệp

Chương 2: PHÂN LOẠI CÁC DẠNG CHẤT THẢI PHÓNG XẠ
2.1. TIÊU CHUẨN VỀ CÁCH PHÂN LOẠI CHẤT THẢI PHÓNG XẠ
Chất thải phóng xạ có thể được phân loại tùy vào các tiêu chuẩn khác nhau.


Hoạt tính: cao, trung bình, hay thấp.



Trạng thái: rắn, lỏng hay khí.



Xuất xứ: nhiên liệu đã dùng, sự khử trùng, sự khảo sát, rác thải y học.



Các đặc điểm chung: các sản phẩm phân hạch, nguyên tố actini, các quá trình
tạo nhiệt …



Thời gian bán rã, và mức hoạt độ phóng xạ:

Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế ( IAEA ) đã đưa ra cách phân loại chất thải
phóng xạ ra làm 5 loại.
Loại 1: Chất thải phóng xạ có chu kỳ bán rã dài ngày, mức hoạt độ phóng xạ cao.
Loại 2: Chất thải phóng xạ có chu kỳ bán rã dài ngày, mức hoạt độ phóng xạ trung bình.
Loại 3: Chất thải phóng xạ có chu kỳ bán rã dài ngày, mức hoạt độ phóng xạ thấp.
Loại 4: Chất thải phóng xạ có chu kỳ bán rã ngắn ngày, mức hoạt độ phóng xạ trung
bình.
Loại 5: Chất thải phóng xạ có chu kỳ bán rã ngắn ngày, mức hoạt độ phóng xạ thấp.
Các thuật ngữ mức thấp, mức trung gian và mức cao của chất phóng xạ được sử dụng
rộng rãi để mô tả nồng độ phóng xạ trong chất liệu phế thải. Vì những thuật ngữ này không
có định lượng để đánh giá rõ ràng nên có thể dẫn đến sự nhầm lẫn khi dùng để đánh giá,
mức độ cao thấp của chất thải không xác định được nồng độ phóng xạ. Những sự quan tâm
này gồm có các hạn chế về môi trường trong việc chấp nhận chất thải và các tình huống vận
hành hiện hữu khi xét về các thể loại chất thải và các hệ thống xử lí chất thải. Các hệ thống
khác nhau dẫn đến các quy định khác nhau khiến cho việc thống nhất giữa các nước về các
chủ đề quản lí chất thải gặp khó khăn. Chỉ có một số ít các quốc gia, trong quy định pháp
luật, đã định rõ các hạng mục về chất thải. Các thuật ngữ thì không chính xác và điều này để
lại hậu quả trong sự mờ mịt giữa các nhân viên quản lí chất thải, sức khỏe và thanh tra an
toàn, mờ mịt về cách thức ban hành và phương pháp phổ biến về các quy định đáng quan
tâm như vậy.
SVTH: Đinh Ngọc Trung

8


Luận văn tốt nghiệp
Tiêu chuẩn chính xác về các hạng mục là vấn đề khó khăn và phức tạp vì có nhiều quan
điểm khác nhau trong nội bộ của một quốc gia và càng có nhiều hơn nữa trong phạm vi quốc

tế. Bước đầu, việc phân loại các hạng mục chất thải phải giúp người hoạt động trong nghành
chất thải có được các nhà máy xử lí, nhờ vậy giữa họ mới có được tiếng nói chung. Điều này
là mục đích nhắm tới đề xuất những tiêu chuẩn về các hạng mục chất thải đã được trình bày.
Thông tin này được đề trình lên 11 quốc gia có quan tâm đến các hệ thống hiện thời trong
việc phân loại chất thải phóng xạ và đang được xem xét , không có quốc gia nào có hệ thống
phân loại giống nhau và thậm chí ngay trong một quốc gia cũng đã có sự khác biệt. Các
phương pháp phân loại thay đổi và dường như độc lập với sự phát triển trạng thái công
nghiệp hạt nhân.
Không có quốc gia nào có sự phân lọai chính thức về chất thải phóng xạ và bất cứ quy
định nào về việc phân loại này. Chẳng hạn, tại nước Nhật chỉ tồn tại bảng phân loại bán
chính thức về chất thải phóng xạ được dùng bởi một nhóm các nhà khoa học đặc biệt của ủy
ban năng lượng nguyên tử quốc gia. Tại Hoa Kỳ, viện tiêu chuẩn Hoa Kỳ, một tổ chức tư
nhân được tài trợ bởi các hiệp hội khoa học và các nghành công nghiệp của Hoa Kỳ … đã
đưa ra một tiêu chuẩn dựa trên nồng độ giới hạn cho phép viết tắt là MPC.
Những việc phân loại thay đổi từ chất lỏng đều dựa trên việc xử lí, các khả năng thải ra
môi trường. Việc phân loại các chất thải rắn dựa trên các quy định có sẵn và các tiêu chuẩn
về vận chuyển. Các loại khí thải thì được phân loại dựa trên nền tảng các hệ thống được sử
dụng.

2.2. PHƯƠNG TIỆN TIÊU CHUẨN HÓA VỀ CHẤT THẢI PHÓNG XẠ
Cách tiếp cận tiêu chuẩn hóa có thể được thực hiện từ nhiều quan điểm khác nhau. Các
hạng mục được đề xuất dựa trên nền tảng sức khỏe và các yêu cầu an tòan, cùng với kinh
nghiệm thực tiễn tại các nhà máy xử lí chất thải hoặc theo các quy định về an tòan vận
chuyển và vật liệu phóng xạ. Trong quy mô quốc tế sự khác biệt giữa các quy định luật pháp
là rất thoả đáng đặc biệt khi ứng dụng của MPC (nồng độ giới hạn cho phép) được quan tâm
đúng mức. Từ những quan điểm trên đây về việc đề xuất các hạng mục tiêu chuẩn phải được
hiểu như là một đề xuất linh động dựa trên kiến thức hiện có và kinh nghiệm thực tế, với
kinh nghiệm sâu sắc hơn có thể sẽ rất cần thiết để duyệt lại đề xuất ban đầu. Không chủ ý
đưa ra hạng mục tiêu chuẩn để thành quy định quốc gia, nhưng mục đích là sử dụng các
SVTH: Đinh Ngọc Trung

9


Luận văn tốt nghiệp
hạng mục này chủ yếu để cải thiện việc giao tiếp giữa các nhân công trong ngành công
nghiệp nguyên tử hạt nhân. Vấn đề thiết lập các quy định quốc gia sẽ tốt hơn là đổ dồn cho
trách nhiệm cá nhân một người hay một tổ chức của một quốc gia. Việc phân loại không thể
sử dụng trực tiếp như là cơ bản xử lí và tiêu huỷ rác hay định nghĩa về an toàn sau khi huỷ
bỏ rồi bỏ mặc, nhưng tốt hơn hết là phải cung ứng được thông tin mô tả về đặc tính của chất
thải.

2.3. ĐỊNH NGHĨA VỂ CÁCH PHÂN LOẠI
Quan tâm đến các phương pháp khả thi trong việc định nghĩa các hạng mục về chất thải
phóng xạ, cách thay thế chủ yếu phải xem xét là việc sử dụng lượng phóng xạ chứa bên
trong biểu thị hệ số đậm đặc tối đa MPC. Hiển nhiên điều này sẽ mang lại thuận lợi khi suy
nghĩ về độ độc phóng xạ. Tuy nhiên, bản thân hệ số đậm đặc tối đa của chất thải lại không
như vậy, phải có vừa đủ thông tin để đánh giá sự nhiễm phóng xạ vốn để lại hậu quả từ hai
phía bất cẩn hay rò rỉ của các chất thải. Phải luôn nhớ rằng mục đích ban đầu của việc phân
loại là giao tiếp, việc sử dụng hoạt tính nồng độ phóng xạ như là cơ bản của việc phân loại,
hơn là các yếu tố tăng cường của giá trị hệ số MPC đối với chất lỏng, khí đã được đồng tình
trên sự thoả hiệp.
Vì sự diễn dịch luôn thay đổi của các thuật ngữ thấp, vừa và cao, các hạng mục của các
loại rác phải được nhận dạng bằng số liệu để tránh sự rối loạn sau này nhờ vào sự giúp đỡ
của các thuật ngữ có sẵn.

2.4. CHẤT THẢI PHÓNG XẠ DẠNG RẮN
Phân loại chất thải rắn là một vấn đề phức tạp bởi vì mỗi quốc gia dựa vào những căn
cứ khác nhau. Tại Pháp chất thải phóng xạ rắn được phân loại tuỳ theo loại thùng chứa chất
thải có đủ kín dẫn đến suất liều lượng phóng xạ thấp hơn 200mR/h trên 1 mét bề dày ( bê
tông đúc dày 10cm- phóng xạ thấp, 40cm- phóng xạ trung bình, bê tông kèm với chì- phóng

xạ ở mức cao).
Tại Nhật việc phân loại dựa trên độ phóng xạ riêng, chẳng hạn như liều cao thì độ phóng
xa riêng lớn hơn 1mCi/cm3 ứng với trường hợp liều trung bình liều cao, từ 1 đến
0.01mCi/cm3- trung bình, từ 1 đến 1000nCi/cm3- liều thấp).

SVTH: Đinh Ngọc Trung

10


Luận văn tốt nghiệp
Tại Thụy Điển và Anh Quốc mức phóng xạ trong mỗi thùng chứa đôi khi ở mức chuẩn
và tại Liên Bang Xô Viết thì mức phóng xạ được đo trên mỗi đơn vị khối lượng. Trong khi
việc phân loại các chất thải lỏng chủ yếu được đem ra xử lí và thải ra môi trường, đối với
chất thải rắn các chỉ số mới cần phải được xem xét chẳng hạn như thao tác vận chuyển trước
và sau khi xử lí. Đối với việc phân loại chất thải rắn thì người ta cũng đã xem xét các hệ
thống máy móc hiện đại đồng thời không quên các tham số cơ bản kèm theo trong các hạng
mục chất thải rắn. Trong số thành phần khác nhau cấu thành chất thải tuỳ thuộc vào bản chất
việc xử lí hoặc nơi xử lí mà từ đó nó bắt nguồn. Thông thường, nguồn anpha bức xạ cao
được cách ly khỏi nguồn bức xạ bêta và gamma mặc dù điều này không phải lúc nào cũng
xảy ra. Ở mức thấp hơn, sự trộn lẫn có thể xảy ra khá thường xuyên, trong cả hai trường
hợp, nguồn anpha hay bêta, gamma hoặc một nguồn khác có thể mạnh hơn, và chất thải có
thể được phân loại theo một cách đơn giản như cả hai trường hợp trên, tuỳ thuộc vào cái nào
quan trọng hơn.
Chất thải rắn có khả năng dễ bắt lửa hay không và thường không đồng nhất. Độ phóng xạ
trong loại chất thải như vậy thì rất khó đo lường và do đó, để phân loại khi xét về độ phóng
xạ trên mỗi đơn vị khối lượng là không thoả đáng. Chất thải có chứa phóng xạ gamma và
bêta thường được phỏng định bằng cách đo suất liều lượng phóng xạ và chỉ duy nhất trường
hợp của nguồn phát anpha thuần khiết là không áp dụng được.
Suất liều lượng phóng xạ anpha có thể được đo lường cả trên bề mặt của chất thải và

thùng chứa. Trong vận chuyển các quy định về suất liều lượng ở bề mặt và phải cách một
mét từ bề mặt thùng được dùng để chứa rác thải.
Bởi vì việc đo đạc được thực hiện theo cách này bao gồm các đặc điểm của thùng chứa ví
dụ như độ dày của thùng, cách cấu tạo, bản chất của chất thải có thể rất khó xác định từ việc
đo đạc phóng xạ và một vài phát xạ bêta vẫn không phát hiện được. Dựa theo sự xem xét chi
tiết của các yếu tố phân loại chất thải phóng xạ dạng rắn được đề nghị sử dụng suất liều
lượng phóng xạ bề mặt đối với nguồn phát bêta và gamma. Đối với nguồn phát anpha mức
độ rủi ro cũng cần được đề cập đến. Kích thước quá lớn của chất thải trong thùng chứa thì
luôn không rõ ràng có ước lượng có nhiều sai sót, do đó hệ số an toàn từ quan điểm mức độ
rủi ro cần phải được xem xét.
SVTH: Đinh Ngọc Trung

11


Luận văn tốt nghiệp
Việc sử dụng các vật liệu phân hạch với lượng tối đa trong chất thải rắn như nêu trên
cùng với các đòi hỏi việc đóng thùng các vật liệu phân hạch là bắt buộc. Để thực hiện các
yêu cầu này, người ta nhận ra rằng hình thức phân loại khả thi có thể không bao giờ định rõ
được bản chất của rác thải và tốt hơn hết chỉ tạo ra được một hệ thống vốn chỉ định ra các
đặc điểm chính của chất thải đang được tranh cãi. Cần phải phân loại chất thải rắn thành 4
loại bao gồm chất thải phóng xạ rắn với các đặc điểm sau:
 Nguồn bức xạ bêta và gamma và nguồn bức xạ anpha không đáng kể có liều lượng
bức xạ trên bề mặt thì không quá 0.2R/h. Các loại chất thải rắn như vậy phải thường
được xử lí và vận chuyển mà không có sự phòng ngừa đặc biệt nào.
 Nguồn bức xạ gamma và bêta và nguồn bức xạ anpha không đáng kể có liều lượng
bức xạ trên bề mặt thì cao hơn 0.2R/h và bằng hay thấp hơn 2R/h. Những chất thải
rắn như vậy thường được vận chuyển bên trong thùng chứa có một lớp bêtông hoặc
chì mỏng.
 Nguồn bức xạ bêta và gamma và nguồn bức xạ anpha không đáng kể có liều lượng

bức xạ trên bề mặc cao hơn 2R/h chỉ được xử lí và vận chuyến với sự phòng ngừa
một cách đặc biệt.
 Nguồn bức xạ anpha nổi trội và nguồn bức xạ bêta và gamma không đáng kể thì
không còn nghi ngờ gì nữa từ quan điểm rủi ro. Độ phóng xạ riêng phải bằng Ci/m3.
Nguồn bức xạ bêta và gamma và nguồn bức xạ anpha không đáng kể có liều lượng bức
xạ trên bề mặt không vượt quá 0.2R/h đến liều lượng bức xạ trên bề mặt cao hơn 2R/h, và
nguồn bức xạ anpha nổi trội lượng phóng xạ bêta và gamma không đáng kể. Việc phân loại
rác thải dạng rắn có hai hạn chế cụ thể như sau: Không giống như mục dành cho chất thải
lỏng và chất thải khí, các con số không nói lên ý nghĩa gia tăng tương quan với một tham số
đều đặn, không mục nào dành cho việc đóng thùng chất thải phóng xạ chứa nguồn phóng xạ
anpha và beta/ gamma.

SVTH: Đinh Ngọc Trung

12


Luận văn tốt nghiệp

2.5. CHẤT THẢI PHÓNG XẠ DẠNG LỎNG
Chất thải phóng xạ dạng lỏng được phân loại có phóng xạ “ thấp”, “trung bình” và cao.
Cách phân chia trên có thể thay đổi khác đi tuỳ theo nội bộ của quốc gia và tuỳ vào bảng
phân chia biên độ phóng xạ có giá trị lớn hay nhỏ trong một quốc gia. Chẳng hạn, giới hạn
mức cao nhất đối với mức phóng xạ thấp của chất thải dạng lỏng có giới hạn trong khoảng
10 -4Ci/m3 và 0,1Ci/m3 , và giới hạn cho phép ở mức thấp hơn của mức phóng xạ “ cao”
trong chất thải lỏng 10-14Ci/m3 và 10-34Ci/m3. Như vậy chất thải phóng xạ ở mức cao ở
BaLan có thể được xem như mức phóng xạ thấp đối với một số bản thiết lập ở vương quốc
Anh và Nauy, trong khi giới hạn này lại được xem như là mức trung bình ở một số các nước
khác. Chấp nhận yêu cầu đầu tiên trong việc phân loại để cải thiện giao tiếp quốc tế, hệ
thống đơn giản nhất trong phân loại chất thải dạng lỏng bằng các nồng độ phóng xạ bất kỳ

được đề xuất.
Nồng độ phóng xạ phải được biểu thị bằng µCi/ml hoặc Ci/m3. Đề xuất việc phân loại
chất thải phóng xạ dạng lỏng gồm có 5 loại có chứa chất thải lỏng mà nồng độ hạt nhân
phóng xạ là.
 Bằng hoặc thấp hơn 10-6µCi/ml. Dòng chất thải lỏng không thực sự được xử lí một
cách bình thường nhưng được thải trực tiếp ra môi trường.
 Cao hơn 10-6µCi/ml và bằng hoặc thấp hơn 10-3µCi/ml. Dòng chất thải lỏng thông
thường được người ta xử lí bằng các phương pháp thông dụng và việc che chắn thiết
bị là không cần thiết.
 Cao hơn mức 10-3µCi/ml và bằng hay thấp hơn 10-1µCi/ml. Dòng chất thải được xử
lí bằng các phương pháp thông dụng có che chắn một phần thiết bị nếu thấy cần
thiết.
 Cao hơn 10-1µCi/ml và bằng hay thấp hơn 10mCi/ml. Dòng chất thải được xử lí
bằng phương pháp thông dụng và việc che chắn các thiết bị là cần thiết.
 Cao hơn mức 10mCi/ml. Dòng thải được cất giữ và làm lạnh là cần thiết.

SVTH: Đinh Ngọc Trung

13


Luận văn tốt nghiệp

2.6. CHẤT THẢI PHÓNG XẠ DẠNG KHÍ
Kinh nghiệm có được trong việc phân loại dòng chất thải dạng khí là rất hạn chế. Tồn tại
những sự khác biệt đáng quan tâm trong độ phóng xạ và các hỗn hợp dòng thải dạng khí,
nhưng biên độ phóng xạ thì hẹp và các phương pháp xử lí còn ít nếu đem so với dòng thải
dạng lỏng. Dòng thải dạng khí thường ít được phân loại nhưng chỉ được mô tả bằng tổng
lượng phóng xạ và mức phóng xạ trên mỗi đơn vị thể tích.
Tại nhiều quốc gia dòng thải dạng khí hoàn toàn không được phân loại, đôi khi việc phân

loại được nối kết với hệ thống thông gió và các dòng thải được phân loại tuỳ theo nguồn gốc
kinh nghiệm hiện tại cùng với việc xử lí các dòng thải dạng khí là rất ít so với chất thải dạng
lỏng và dạng rắn. Biên độ phóng xạ là khắt khe và các phương pháp xử lí còn rất ít nhưng dù
còn tồn tại sự khác biệt trong nồng độ phóng xạ và hỗn hợp dòng thải dạng khí để xác định
việc phân loại rác thải dạng khí thuộc nhiều loại. Từ quan điểm rủi ro, tổng lượng phóng xạ
thải ra là quan trọng chứ không phải nồng độ phóng xạ. Tuy nhiên, tác động của tổng lượng
thải ra thì phụ thuộc vào các yếu tố thay đổi của nhiều địa phương khác nhau chẳng hạn như
vị trí hay là trọng lượng của rác thải, hướng gió và tốc độ gió. Bởi vì tổng lượng phóng xạ
thường không mang ý nghĩa trong việc xử lí chất thải dạng khí nên được chấp nhận trong
phân loại bằng độ phóng xạ việc này được xem như là một giải pháp duy nhất nếu việc thải
rác cũng được đem ra phân loại.
Thiếu các giải pháp thay thế phù hợp có đề xuất rằng việc phân loại chất thải dạng khí
nên dựa trên cùng một đơn vị như đã dùng đối với rác thải dạng lỏng, ví dụ: µCi/ml hay
Ci/m3 và cũng dựa trên phương pháp xử lí trước khi thải ra.
Việc phân loại chất thải dạng khí có 3 loại gồm có dòng thải dạng khí mà nồng độ nuclit
phóng xạ là:
 Thấp hơn mức 10-10Ci/m3 . Các dòng thải dạng khí không được xử lí và được thải
trực tiếp ra không khí.
 Cao hơn 10-10Ci/m3 và bằng hoặc thấp hơn 10-6Ci/m3. Phóng xạ được nối kết chủ
yếu với các mảnh vụn và dòng thải dạng khí thường được xử lí bằng cách lọc đơn
giản.

SVTH: Đinh Ngọc Trung

14


Luận văn tốt nghiệp
 Cao hơn mức 10-6Ci/m3. Phóng xạ chủ yếu nối kết với chất khí và dòng thải dạng
khí thường được xử lí bằng việc lọc kết hợp với các phương pháp khác.

Bảng phân loại chất thải phóng xạ(Ci/m3)
Loại

Khí

Lỏng

Rắn

Không xử lí

<10^-10

<10^-6

<0.2R/h

Mức thấp

10^-10

10^-6-10^-3

0.0-2R/h

Mức trung bình

10^-6

10^-3-10^4

>2R/h

Mức cao

>10^-6

>10^4

alpha

SVTH: Đinh Ngọc Trung

15


Luận văn tốt nghiệp

Chương 3: CÁC NGUỒN SINH CHẤT THẢI PHÓNG XẠ
3.1. KHÁI QUÁT
Chất thải phóng xạ được mô tả một cách khái quát dưới nhiều dạng thức phân loại theo
hệ thống khác nhau nhằm định rõ sự quan tâm xem xét chẳng hạn như là nguồn rác (ví dụ
việc sử dụng của chính phủ, của ngành công nghiệp…).
Quá trình phân loại nhằm vào nhóm vật liệu bằng cách dựa vào các đặc điểm có liên
quan đến phương pháp sản sinh hoặc là cần đến các phương pháp khác có mục đích đóng gói
và vận chuyển cũng như việc tự loại bỏ.
Các đặc điểm như mức phóng xạ bên ngoài, thời gian bán rã của đồng vị phóng xạ, và
trên hết đó là những tiềm năng rủi ro về sức khoẻ từ việc nhiễm đồng vị phóng xạ theo các
đường cụ thể (như uống nước hoặc hít thở không khí có chứa những hạt lơ lững) là những
sự hấp thu đáng lo ngại để thiết kế vận hành và xây dựng một hệ thống quản lí và loại bỏ

chất thải.
Trong thực tế, mỗi thể loại gồm có một loạt các kiểu vật liệu phải được thường xuyên xử
lí trên nguyên tắc cơ bản của từng trường hợp. Không có dơn vị đơn lẻ nào như vậy chẳng
hạn như thể tích hay quiri cho ta đầy đủ thông tin nhờ đó ta đưa ra các quyết định quản lí.
Tuy nhiên, tồn tại những tương đồng giữa nhiều loại chất thải và được sử dụng như là bước
khởi đầu cho việc nghiên cứu chi tiết sau này.
Những phần sau đây mô tả nguồn gốc của chất thải phóng xạ, sự khác nhau cơ bản giữa
chất thải phóng xạ ở mức cao (HLW),chất thải siêu urani (TRU), chất thải ở mức thấp
(LLW), và chất thải tạo ra bởi một sản phẩm phụ của ngành khai thác mỏ như uranium và
phốtpho. Điều này dẫn đến sự phá vỡ đồng thời cơ quan chịu trách nhiệm và các qui định
phát triển nhằm quản lí chất thải ở mức độ liên bang và quốc gia. Chất thải để lại hậu quả từ
một loạt các tiến trình và ứng dụng mà trong đó có sử dụng vật liệu phóng xạ. Những tiến
trình như vậy là phần tích hợp trong xã hội Hoa Kỳ hiện nay và những máy tạo ra chất thải
phóng xạ bao gồm cả chính phủ liên bang và chính phủ địa phương, các phương tiện chạy
bằng điện, các xưởng tư nhân, các bệnh viện và các trường dạy học và việc khai thác mỏ và
vận hành khai thác mỏ dẫn đến rác thải có chứa phóng xạ thường là uranium và thorium và
các sản phẩm phân rã của nó. Như đã thảo luận ở trên, có sự đan xen đáng quan tâm trong
SVTH: Đinh Ngọc Trung

16


Luận văn tốt nghiệp
việc phân biệt và đánh giá dữ liệu nhờ đó việc quan tâm cần đúng mức để tránh việc tính rác
hai lần với các bản mô tả khác nhau hoặc thiếu chính xác về các đặc điểm dòng rác thải đã
trình bày.

3.2. CHU KÌ NHIÊN LIỆU HẠT NHÂN
Rác từ chu kì nhiên liệu hạt nhân có thể được xem như bao gồm bất cứ loại nhiên liệu
nào có thể tạo ra điện năng mà để lại sự cố.

Định nghĩa này nhắm vào các mỏ uranium và các nhà máy khai thác quặng, rác từ việc
biến đổi, làm giàu, và các phương tiện chế tạo nhiên liệu, rác được sinh ra từ việc vận hành
các nhà máy điện hạt nhân, dùng nhiên liệu hạt nhân, và các chất thải từ việc loại tạp chất
của các nhà máy điện hạt nhân và những phương tiện khác trong chu kì nhiên liệu hạt nhân.
Việc quan tâm đến quản lí chất thải phóng xạ đã phát triển trong những năm gần đây, việc
quan tâm nhiều hơn đã giúp định rõ và chuẩn hoá các báo cáo về chất thải cần quản lí và loại
bỏ.
Đối với phần rác thải được xác định có chu kì nhiên liệu “mức thấp” thì được báo cáo
một cách tổng quát là từ lò phản ứng hạt nhân với phần còn lại của chu kì nhiên liệu được
xem như tạo ra rác thải công nghiệp. Các mỏ uranium và nhà máy khai thác quặng cũng
được xem xét riêng biệt vì khối lượng của nó rất lớn và lịch sử phát triển và các quy định
khác nhau từ các vật liệu khác.
Chẳng hạn như ảnh hưởng của nhà máy điện nguyên tử đang làm nhiễm các chất thải
phóng xạ vào nguồn nước tại Canada, gây nguy cơ cao về các bệnh ung thư và trẻ sơ sinh bị
dị tật. Một số cơ quan nghiên cứu khoa học Canada cho rằng một lượng nhỏ chất phóng xạ
tritium tồn tại trong nguồn nước sinh hoạt là chấp nhận được và an toàn, song các nghiên
cứu gần đây đã phản bác lại quan điểm này, khi chất tritium thâm nhập được vào cơ thể con
người, nó sẽ tác động đến DNA, các chất béo, prôtêin và gây nguy hại cho sức khoẻ.

3.3. CÔNG NGHIỆP
Các nhà máy công nghiệp có thể tạo ra rác thải phóng xạ một cách trực tiếp, từ việc
nghiên cứu cải tiến sản phẩm mới và từ các trang thiết bị được sử dụng để bảo đảm chất
lượng hay kiểm soát quy trình.

SVTH: Đinh Ngọc Trung

17


Luận văn tốt nghiệp

Các qui trình sản xuất gồm có việc vận hành sản xuất dược phẩm hoặc hợp chất có dán
nhãn đồng vị phóng xạ cũng như là các sản phẩm tiêu thụ chẳng hạn như các bộ cảm biến
khói và các mặt đồng hồ dạ quang. Trong một số trường hợp, đối với các nguồn có niêm
phong được dùng cho việc chụp X-quang, các nhà sản xuất sẽ chấp nhận thu hồi và sắp xếp
loại bỏ sản phẩm khi không còn hữu dụng với khách hàng nữa. Nhà sản xuất có khả năng
phục hồi những đồng vị phóng xạ hơn là loại bỏ chúng. Chất thải được bảo vệ trước tiên là
kết quả của những phương tiện và quá trình cần thiết để duy trì kho vũ khí của một quốc gia.
Chất thải từ vũ khí hạt nhân ngừng hoạt động dường như không chứa nhiều bêta hay
gamma hoặc hoạt động khác ngoài triti và americi. Nó có nhiều khả năng chứa alpha phát
nguyên tố nhóm actini như Pu-239 mà là một vật liệu phân hạch đuợc sử dụng trong bom,
cộng với một số tài liệu với nhiều hoạt động cụ thể cao hơn, chẳng hạn như Pu-238 hoặc Bo.
Các hoạt động này gây ra chất thải phóng xạ ở mức cao từ việc trích uranium và
plutonium để sử dụng trong vũ khí của họ, vật liệu chứa chất thải siêu uranium có nồng độ
lớn hơn 100nCi/gam và quá trình tạo rác thải phóng xạ ở mức độ thấp trong việc định dạng
vật liệu và sự cố rác thải chẳng hạn như việc nén chất thải được tạo ra từ việc vận hành
phương tiện sản xuất.
Chất thải quốc phòng thường xuyên được thảo luận như là một loại chất thải riêng biệt vì
các phương tiện tạo ra chúng, cơ quan chính phủ chịu trách nhiệm quản lí, các nguyên tắc an
toàn được chú trọng và việc tài trợ trong quản lí tất cả đều riêng biệt khác với rác thương
mại. Chiến lược quản lí rác được ưa chuộng và những điều thay thế sẽ thường xuyên khác
hẳn dành cho rác quốc phòng và thương mại vì những khác biệt về thể chế. Rác thải quốc
phòng được đề cặp đến không phải là một loại rác riêng biệt mà là một loại rác có cùng mức
phóng xạ thấp, trung bình, cao.

3.4. VIỆN NGHIÊN CỨU
Chất thải tạo ra do các phương tiện y tế và hàn lâm thì hoá, lý và nồng độ của các đồng
vị phóng xạ được xem xét với nhau như là rác thải từ việc nghiên cứu. Các quá trình phát
sinh từ việc tạo ra các loại rác như thế thì gồm có việc chuẩn đoán và trị liệu trong y học, các
đồng vị phóng xạ thường được sử dụng qua cách tiêm, hấp thụ hoặc cấy vào cơ thể bệnh
nhân. Chuẩn trị phóng xạ bao gồm việc sử dụng nhiều nguồn bức xạ (thường là coban-60).

SVTH: Đinh Ngọc Trung

18


Luận văn tốt nghiệp
Sự tồn tại của các nguồn bức xạ là một chức năng của các đồng vị bán rã và thời điểm chiếu
xạ cần thiết để hoàn thành kết quả chuẩn trị.
Phóng xạ thải y tế có xu hướng chứa các hạt bêta và tia gamma phát thải. Nó có thể được
chia thành hai nhóm chính. Trong chuẩn đoán y học hạt nhân một số gamma phát thải sóng
ngắn như TC 99m được sử dụng. Nhiều người trong số này có thể được xử lí bằng cách để
lại nó để phân rã trong một thời gian ngắn trước khi xử lí như rác thải bình thường. Các
đồng vị phóng xạ sử dụng trong y học bao gồm:
 Y-90, được sử dụng trong điều trị ung thư hạch (2-7 ngày).
 I-131, được sử dụg cho tuyến giáp và xét nghiệm chức năng để điều trị ung thư
tuyến giáp (8 ngày).
 Sr-89, được sử dụng để điều trị ung thư xương, tiêm tĩnh mạch 52 ngày).
 Ir-192, được sử dụng cho brachytheraphyC74.
 Co-60, được sử dụng cho brachytheraphyC74 và xạ trị bên ngoài (5.3 năm).
 Cs-137, được sử dụng cho brachytheraphyC74 (30năm).
Các nhà nghiên cứu y học và hàn lâm sử dụng các vật liệu phóng xạ và tạo ra rác
thải phóng xạ trong các dự án của mình, đã tạo nên những nghi vấn chẳng hạn như năng suất
cây trồng, giá trị dinh dưỡng của thực phẩm, và bệnh ung thư.
Rác thải y học gồm có xác chết động vật và các loại rác sinh học khác, các tạp chất, các
chất dịch khác nhau, các nguồn phóng xạ bịt kín … Một dạng đặc biệt của chất thải lóng
trong detecto nhấp nháy lỏng dược dùng như là chất chỉ thị trong nghiên cứu y sinh học và
kiểm định dược phẩm, và việc đo lường phóng xạ.
Hàng triệu giải pháp được sử dụng trong đo lường phóng xạ, bị vứt bỏ hàng năm. Điển
hình là lượng rác có chứa toluen và xylen, với một lượng nhỏ tritium và cacbon 14. Sự phân
huỷ bêta của các chất đồng vị kích hoạt sự phát xạ có thể dò được của bộ cảm biến. Lượng

phóng xạ hàng năm của Hoa kỳ là khá nhỏ, chỉ khoảng 10Ci/ năm, nhưng vì bản chất hoá
học của nó, thường để lại các vấn đề khi vứt bỏ. Trong một số trường hợp các chất thải lỏng
có lượng phóng xạ nhỏ vừa đủ để có thể vứt bỏ trong các đường ống vệ sinh.
Các bãi rác không chấp nhận đem chôn chất thải lỏng, việc thiêu huỷ được xem là
phương pháp loại bỏ tốt nhất. Đồng vị phóng xạ được sử dụng rộng rãi nhất để làm chất chỉ
SVTH: Đinh Ngọc Trung

19