放射性廢離子交換樹脂之管理關鍵技術-減容、安定化

首頁 > 研發與創新 > 研究成果 > 核安與核後端

放射性廢離子交換樹脂之管理關鍵技術-減容、安定化

更新時間：2026-06-22 10:14

【技術簡介】
本技術提出一種放射性廢離子交換樹脂(簡稱放射性廢樹脂)的處理方法，可適用於陽離子、陰離子或陰陽離子混合之放射性廢樹脂的處理，係採用濕式氧化(Wet Oxidation)技術，破壞放射性廢樹脂之有機聚合物結構，轉為無機化物質，使其能與水泥相容形成具有穩定性質的固化體，其安定化過程之形態如圖1。此外，轉化處理過程中產生的副產物氨氣可安全地被分解為無害的氮氣、水氣，亦無產生氫氣。本技術對難處理之放射性廢樹脂，提供一個有效的解決方案。

圖1. 放射性廢樹脂之安定化過程

【計畫規劃/技術應用】
國際原子能總署(International Atomic Energy Agency, IAEA)的技術報告揭示，放射性廢樹脂含有機聚合物結構，在長期輻射環境下可能造成分解及核種釋出，亦無法直接水泥固化，迄今以桶裝方式暫存於貯存設施中。隨著放射性廢棄物管理需求增加及貯存容量受限，有效之減容與安定化技術已成為廢棄物管理體系中之關鍵發展趨勢。
針對此挑戰，本技術整合濕式氧化、化學轉化與固化三大程序(如圖2)提出解決方案：(1)以濕式氧化法破壞其有機聚合物結構，使其礦化為廢液形態；(2)透過化學轉化法，使廢液所含硫酸根產生沉澱，除去影響水泥固化體品質因素；(3)結合高效率固化程序，將放射性核種侷限在固化體，達到安定化之目的。本院已建立一套廢離子交換樹脂安定化之處理設備(如圖3)，作為濕式氧化、化學轉化與固化之技術展示。實驗結果顯示，經處理後最終廢棄物可減少為原體積之三分之一以下，有助於減少貯存空間需求，並降低後端處置負擔。此外，轉化過程之氣相副產物氨氣，是本專利技術之製程改良重點，搭配銅基觸媒之氨氣分解氣進行尾氣處理，可於低溫450°C條件下，將氨氣轉化為安全無害的氮氣與水氣，以確保操作過程安全，並展現其作為放射性廢樹脂安定化處理技術之可行性。

圖2. 放射性廢樹脂安定化之處理流程

圖3. 放射性廢樹脂安定化之示範處理設備

【未來佈局】
本技術成果整合濕式氧化、化學轉化與固化之處理技術，並已取得我國發明專利（I839848），顯示其創新性與實用潛力。後續將持續進行放大量化試驗、最佳化操作條件及建立標準作業程序，以強化技術成熟度與適用範圍，作為放射性廢離子交換樹脂之減容與安定化技術之示範驗證。同時，本院將保持與國際專業團隊進行技術交流與合作，積極推廣本技術應用於核電廠之放射性廢棄物處理，作為核後端及廢棄物管理領域之示範驗證技術，以提供未來新型核能產業發展時必要之技術支援。

【連絡資訊】
姓名：謝賢德
電話：03-4711400分機5620、5817
E-mail：ted@nari.org.tw