Способ дезактивации оборудования от поверхностных радиоактивных загрязнений

Изобретение относится к области дезактивации твердых радиоактивных отходов, переработки жидких радиоактивных отходов и фиксации радиоактивных элементов в устойчивой твердой среде. На дезактивируемую поверхность воздействуют ультразвуком через жидкую среду, способную к отверждению, например через гидравлическое вяжущее, содержащее абразивные частицы. Отработанный раствор сливают в емкость, где он затвердевает, фиксируя в себе загрязнения. Затем емкость направляют на хранение или захоронение. Изобретение позволяет увеличить коэффициент дезактивации, а также исключить сложные и трудоемкие операции по переработке жидких радиоактивных отходов в твердые. 1 ил.

 

Изобретение относится к охране окружающей среды, а точнее к удалению радиоактивных загрязнений с поверхностей оборудования, находившегося в контакте с радиоактивными средами.

Известны способы дезактивации конструкционных материалов путем воздействия на них растворами химических реагентов и промывкой (RU 2245587 С1).

Известны также более эффективные способы дезактивации путем совместного воздействия ультразвука и химических растворов (Зимон А.Д., Пикалов В.К. Дезактивация. - М.: ИЗДАТ, 1994, с.167).

К недостаткам известных способов относится их сравнительно низкая эффективность, а также то, что дезактивирующие растворы после дезактивации становятся радиоактивными и должны в последующем подвергаться многостадийной переработке, как радиоактивные отходы, например очистке сорбентами, выпариванию и др. Последней стадией переработки обычно является упаковка отходов в матрицу, позволяющую их длительное хранение, например цементирование.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение эффективности и устранение всех последующих стадий переработки образующихся в результате дезактивации жидких радиоактивных отходов в твердые, пригодные для длительного хранения.

Эта цель достигается тем, что дезактивацию выполняют путем воздействия ультразвука с использованием дезактивирующих жидкостей, содержащих в себе абразивные частицы, способных к отверждению, например, в гидравлических вяжущих, в частности в цементных растворах. Растворы после дезактивации в жидком виде сливаются в специальные емкости для длительного хранения, где и затвердевают.

На чертеже представлена одна из возможных схем установки для реализации способа.

Установка содержит ванну 1, заполняемую цементным раствором 2. В ванну на катковые опоры 3 устанавливают дезактивируемое изделие 4. Одна из катковых опор является ведущей и связана с приводом 5. Основной дезактивирующий ультразвуковой излучатель 6 укреплен на подвижной каретке (не показана), обеспечивающей его перемещение вдоль дезактивируемого изделия на минимальном расстоянии от его поверхности вплоть до непосредственного контакта. Вспомогательные излучатели 7 укреплены в ванне стационарно и служат для поддержания цементного раствора в жидком состоянии длительное время (для предотвращения его схватывания), а также дополнительно к основному излучателю участвуют в процессе дезактивации. Ванна снабжена патрубком с клапаном 8 для слива раствора в специальную емкость 9.

При выполнении дезактивации излучающую поверхность основного излучателя приближают к дезактивируемой поверхности и затем перемещают его вдоль изделия. Удельная акустическая мощность излучателя должна превышать порог кавитации. Кавитация интенсивно разрушает пленку загрязнений на поверхности изделия, а возникающие акустические течения не только уносят сколотые частицы, но с помощью частиц раствора производят дополнительно абразивное воздействие на поверхность, повышая эффективность удаления пленки. Для повышения абразивного воздействия в цементный раствор могут добавляться добавки, например мелкий песок.

После выполнения продольного хода основного излучателя по всей длине изделия, изделие на катковых опорах поворачивают на определенный шаг, снова выполняют продольный ход основного излучателя и т.д., пока вся поверхность изделия не будет дезактивирована.

По завершении дезактивации изделие извлекается из ванны, ополаскивается и идет на утилизацию или на дальнейшее использование.

Дезактивирующий раствор может использоваться многократно, при этом излучатели 7 должны работать и в перерывах работы основного излучателя для предотвращения затвердевания раствора.

После полного использования раствор сливается через сливной патрубок 8 в специальную емкость 9, где затвердевает, фиксируя в себе удаленные радиоактивные загрязнения, затем емкость с отвержденным раствором направляют на хранение или захоронение.

По предлагаемому способу путем воздействия ультразвука на дезактивируемую поверхность через дезактивирующий раствор, представляющий собой гидравлическое вяжущее, частицы раствора, а также абразивные добавки повышают эффективность дезактивации (увеличивают скорость удаления радиоактивных отложений, коэффициент дезактивации), а способность отверждения таких растворов позволяет исключить сложные и трудоемкие операции по переработке жидких радиоактивных отходов в твердые.

Способ дезактивации оборудования от поверхностных радиоактивных загрязнений путем воздействия ультразвука на поверхность через жидкую среду (дезактивирующую жидкость), отличающийся тем, что воздействие ультразвука на дезактивируемую поверхность производят через гидравлическое вяжущее, содержащее частицы, оказывающие абразивное воздействие на дезактивируемую поверхность, отработанный раствор, вобравший в себя удаленные с поверхности оборудования радиоактивные загрязнения, сливают в емкость, где он затвердевает, фиксируя в себе загрязнения, затем емкость направляют на хранение или захоронение.