Мобильная дезактивация почти без вторичных отходов

Материалы рубрики читайте также в телеграм-канале «Техносфера, подъем!» 

Новая уникальная технология предусматривает очистку средств индивидуальной защиты (СИЗ) с применением в качестве растворителя жидкого озон-дружественного фреона вместо воды. После стирки образуется значительно меньше вторичных жидких радиоактивных отходов и упрощается обращение с ними. Выбранная среда наиболее безопасна и отличается низким рабочим давлением, что позволяет поддерживать высокие стандарты радиационной безопасности.

«Это и есть тот фреон, который применяется повсеместно, — рассказал “Стимулу” руководитель проекта, научный сотрудник отделения прикладной радиохимии Радиевого института Артём Николаев. — Он используется и в бытовой климатической технике, и в промышленном оборудовании, и в автомобильных кондиционерах и относится к последнему поколению фреонов с нулевым потенциалом разрушения озонового слоя».

Многолетние исследования сверхкритической флюидной экстракции, проводимые в Радиевом институте, показали перспективность новой технологии для извлечения радионуклидов с поверхностей различных материалов. Ранее ее внедрению в значительной мере препятствовало большое давление в процессе работы со сверхкритическим CO₂ (порядка 300 атм). Но когда в качестве рабочей среды было предложено использовать сжиженные промышленные фреоны, удалось снизить рабочее давление и упростить конструкцию, а значит и стоимость установок.

«По данной технологии радиоактивные вещества растворяют во фреоне благодаря специально разработанной рецептуре, — поясняет Артём Николаев. — После дезактивации радиоактивные загрязнения, растворенные во фреоне, поступают в аппарат для регенерации растворителя. В этом аппарате рабочее давление понижается, фреон переходит из сжиженного состояния в газообразное и направляется на очистку и возврат в систему. Таким образом, вторичными отходами являются использованные в ходе дезактивации рецептуры (синтетические моющие средства и комплексообразователи) со включенными радионуклидами, а растворитель можно использовать многократно».

К спецодежде персонала, работающего на радиохимических объектах и АЭС, предъявляются особые требования. Все СИЗ, применяемые в условиях возможного загрязнения, должны быть либо одноразовыми, либо хорошо дезактивируемыми. Чтобы не причинить вред здоровью человека, СИЗ проходят дозиметрический контроль, и если пороговые уровни превышены, средства надо заменять и дезактивировать.

Сейчас спецодежду дезактивируют в промышленных стиральных машинах, в них происходит водная стирка при помощи специальных порошков и смесей. В результате образуются вторичные радиоактивные отходы сложного состава, которые составляют значительную часть общего баланса радиохимического предприятия или АЭС.

При безусловной эффективности имеющейся технологии и таких плюсах, как простота процесса, высокие коэффициенты дезактивации и так далее, у водной стирки есть и недостатки, например образование низкоактивных отходов сложного состава. Дальнейшая переработка таких отходов усложняется тем, что в них содержатся поверхностно-активные вещества.

А благодаря новой технологии вторичных радиоактивных отходов образуется в десятки раз меньше, и необходимость строить большие цеха для обращения с жидкими радиоактивными отходами отпадает. К достоинствам технологии можно также отнести автономность: оборудование не надо подключать к специальным технологическим сетям, таким как водопровод и спецканализация.

«Мобильность установки позволяет использовать ее в качестве аварийного автономного решения для дезактивации загрязненной спецодежды с возможностью перемещения как в качестве отдельного модуля, так и на шасси спецтехники», — отметил генеральный директор АО «Радиевый институт им. В. Г. Хлопина» Константин Вергазов.

Сейчас специалисты института работают над созданием полнофункционального полноразмерного демонстрационного образца. По производительности он будет сравним со стиральными машинами, используемыми в спецпрачечных.

«Образец необходим для проверки масштабируемости технологии и ее тестирования на радиохимических объектах или АЭС — для дезактивации СИЗ персонала. При условии успешной реализации проекта можно рассматривать коммерциализацию технологии», — считает Артём Николаев.