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放射性核污染去污技术

发布日期:2015-11-05 来源: 中国干洗加盟网 查看次数: 136 作者:[db:作者]
核心提示:  北方环境总73期放射性核污染去污技术钱锐(烟台市锅炉压力容器检验研究所,烟台264000〉放射性核污染去污技术的研究已有50年的历史。由于现有石油、天然气和煤等化学能源日趋枯竭,核能的利用便显得非

  北方环境总73期放射性核污染去污技术钱锐(烟台市锅炉压力容器检验研究所,烟台264000〉放射性核污染去污技术的研究已有50年的历史。由于现有石油、天然气和煤等化学能源日趋枯竭,核能的利用便显得非常重要,目前原子能电站的装机总容量已达近5亿kw.早期建立的核设施,包括原型核动力厂、研究堆和核燃料后处理厂等,已经或面临退役问题。退役的核设施带有的放射性核污染物需进行去污处理,在役的部分关联设施也需要进行去污处理。近些年来,核设施放射性污染去污问题已引起有关国家的篼度重视,这设施、相关建筑物等方面得到了成功应用。

  1放射性污染的机制1.1放射性核污染的来源放射性核素来自如下几个方面:1. 1.1冷却剂中的杂质和回路中腐蚀产物在流经堆芯时经中子辐射活化,然后沉积在冷却剂接触表面上。

  1.1.2堆芯内活化部分腐蚀脱落,被冷却剂带出,而沉积在冷却剂接触面上。

  1-1-3核燃料元件表面粘带的微核材料经中子辐射形成裂变产物、超铀元素等被冷却剂带出。

  1.1.4核燃料元件发生破漏事故,使大量裂变产物和铀元素泄出而被带入冷却剂。

  M-5反应堆产生的其它同位素因正常泄漏和事故泄漏引起的污染。

  1.1.6放射性工艺系统正常排放或事故排放引起的污染。

  1.2污染中的核素由于冷却剂、慢化剂、结构材质、核燃料以及工艺的不同,污染核素也有所不同,主要污染核素6Ca、6SZn严Yb等,结构材料中的微量元素母核TU3污染机理污染核素与物体表面间具有如下结合形式:1.3.1非固定性污染。污染核素与物体表面之间以分子间作用力结合,二者结合疏松,易于去污。

  1.3-2弱固定性污染。污染核素与物体表面之间以化学吸附或离子交换形式结合,二者结合紧密,较难去污。

  1.3.3强固定性污染。污染核素扩散渗入基体材料内或基体材料内微量元素受中子辐射产生放射性核素,这种污染很难去除。

  污染类型决定于系统材质、冷却剂性质、慢化剂性质、运行温度、燃料元件破损程度、运行时间等因素。

  2放射性核污染的去除方法放射性核污染的去除按去污机理可分为机械物理法、化学法、电化学法和物理一化学联合去污法等。

  2.1机械物理法2.1.1吸尘法,用吸尘器吸除放射性污染物。这种方法简单易行,便于操作,可除去非固定性污染物。

  2.1.2擦试法。本法可利用特殊设计的设备对污染面进行远距离擦试或打磨,并可配备排气净化系统。

  2.1.3篼压喷射法。利用篼压喷头射出水或北方环境总73期者蒸气,用机械力破坏污染层。压力可篼达lOOOkgcm *2,也可在水或压缩空气中加人磨料,使磨料冲刷受污染表面,达到去污目的。所用磨料有氧化铝、碳化硅、钢、玻璃等,粒度一般在15 20目之间。这些磨料不但会损伤设备表面,而且会造成二次污染。现在有人试图以干冰或冰粒作磨料,以免产生二次废物。

  振动在固液交界面产生空化作用达到去污目的。

  化学法就是利用化学清洗剂溶解、疏松、剥离设备表面放射性核素污腻物、涂层、氧化膜层等,从而达到去污目的。所用化学药品包括无机酸类(如HcKHNOHjOHJ等)、有机酸类(如柠酸、酒石酸、草酸、氨基磺酸、羟基乙酸〔甲酸、(如烷基磺酸盐、烷基吡啶、OP等)以及溶剂、缓蚀剂、促进剂等。

  按清洗方式可分为浸泡法、循环法、可剥离膜法等。浸泡法即是将被清洗物静态浸泡于清洗剂中,循环法则将系统串联成回路,利用机械泵强制循环。以提高清洗速度和清洗效果。可剥离膜法则将带有多种官能团的篼分子化合物喷涂或滚压在待去污物件表面,干燥成膜。污染物被篼分子链上的官能团以及其中的络合剂吸附于涂膜中。然后将涂膜剥下来,从而去除放射性污染物。

  2.3电化学法该法将去污部件作阳极,电解槽作阴极,在电流作用下污染表面层均匀溶解,污染核索进人电解液中。该法去污效率高,电解液可重复使用,二次废物量少,可用于结构复杂部件去污,可远距离操作,在10002000Am2电流下可使部件表面光滑均匀。

  2.4物理化学联合去污法该法利用化学药剂的溶解作用加之机械力去除放射性污染物,例如,在化学泡法清洗时配以超声波,在篼压射流水中加人化学药剂等。

  3放射性核污染的去污效果评价在评价核设施去污效果时主要考察如下指标3.1去污效果去污效果可用去污因子(或称去污系数)或去污率来衡量。

  去污因子指去污前后放射性强度或辐射场强度;1去污后放射性强度。

  去污率指放射性强度在去污前后减小的分数去污因子或去污率越篼,说明去污效果越好。

  32设备损伤程度损伤程度用金属损失量或损失厚度衡量。

  量;S除污表面积;U损失厚度;P金属密度;金属损失量或损失厚度越小,对设备损害越小。但这两个指标只是考察单位表面的平均损伤程度,还应考察表面光洁度,是否发生非均匀损伤或裂开等现象。

  去污过程产生的二次废物处理不好会造成二次污染,所以在去污过程中应尽量减少产生的废物量。

  总之,放射性核污染的去污技术和工艺日趋完善,这将对全球性环境保护做出积极贡献。

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