Украинские ученые разработали устройство, удаляющее радиацию с поверхностей

Группу украинских ученых разработала метод, который позволяет электрохимическим способом удалять радиацию с зараженных поверхностей. Об этом сообщает официальный сайт Национальной академии наук Украины.

Этим исследованием занимались ученые Института общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского НАН Украины. После испытаний группа создала прибор для электрохимической дезактивации металлических поверхностей оборудования, а также разработала документацию для серийного использования такого устройства.

Для чего нужно такое устройство?

Украина развивает собственную атомную энергетику и будет заниматься этим в будущем. Оборудование атомных электростанций и экспериментальных реакторов (теплообменная аппаратура, трубопроводы и т.д.) при работе загрязняются радионуклидами и могут быть опасными для обслуживающего персонала.

«Учитывая события, которые произошли на ЧАЭС в 1986 году, проблема дезактивации технологического оборудования в Украине является еще более острой, чем в любой другой стране мира», — пишет НАН.

Радионуклиды (атомы с нестабильными ядрами) накапливаются в основном в дефектах: микротрещинах, впадинах поверхностни оборудования, сформированной оксидными соединениями (толщину такого слоя оценивают в около 50 мкм). Такие радионуклиды можно удалять механически, химически и электрохимически.

Из этих способов, отмечают в НАН, только электрохимический обеспечивает сохранение начальной формы, размеров и качества обработки поверхности.

Как оно работает?

Электрохимическая деактивация работает так: поверхностный слой загрязненного оборудования разрушается действием электрического тока (постоянного, переменного тока и переменной полярности). Элементы, которые составляют загрязненный слой, переводят в соединения, они накапливаются в растворе, с которым работают во время этой операции.

В НАН отмечают, что известные методы электрохимического удаления радионуклидов в стационарных условиях почти не подходят для дезактивации крупного оборудования: для этого нужно создавать специальные ванны такого размера, чтобы это оборудование поместилось. Также при этом радионуклиды не удаляются со внутренних поверхностей.

Группа украинских ученых разработала устройство, которое позволяет избежать этих недостатков. Суть из разработки в том, что зараженную поверхность соединяют с положительным полюсом источника постоянного тока (или делают одним из электродов, если используется переменный ток). По поверхности перемещают катод. который контактирует с анодом через слой пористого диэлектрика, насыщенного раствором: с его помощью и убирают радионуклиды с поверхности. Схема работы устройства для внешних и внутренних поверхностей выглядит так:

Ученые разработали выносной электрод (катод), который прикреплен к телескопической штанге. На ней же смонтированы устройства, которые обеспечивают подачу тока, раствора в диэлектрик и перемешение по поверхности с уклоном. Такая схема также означает, что обслуживающий персонал не должен контактировать с зараженной поверхностью при ее очистке.

При электролизе радионуклиды переходят в раствор и накапливаются в пористом материале. В отличие от стационарных методов очистки, такой метод позволяет дезактивировать оборудование, не демонтируя его. В отличие от дезактивации в стационарных ваннах в этом случае раствор с радионуклидами — небольшого объема.

Это оборудование группа исследователей уже протестировала совместно с учеными из Исследовательского ядерного реактора Института ядерных исследований НАН.