Исследования процесса дезактивации строительных конструкций, загрязненных радиоактивными материалами, сухим методом

Владимир [Vladimir] Леонидович [L.] Софронов [Sofronov]; Василий [Vasiliy] Владимирович [V.] Тинин [Tinin]; Евгений [Evgeniy] Юрьевич [Yu.] Карташов [Kartashov]; Александр [Aleksandr] Дмитриевич [D.] Пак [Pak]; Семён [Semen] Александрович [A.] Ткачук [Tkachuk]

doi:10.24160/1993-6982-2023-5-138-145

Владимир [Vladimir] Леонидович [L.] Софронов [Sofronov]
Василий [Vasiliy] Владимирович [V.] Тинин [Tinin]
Евгений [Evgeniy] Юрьевич [Yu.] Карташов [Kartashov]
Александр [Aleksandr] Дмитриевич [D.] Пак [Pak]
Семён [Semen] Александрович [A.] Ткачук [Tkachuk]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2023-5-138-145

Keywords: decontamination of building structures, dry decontamination, mechanical decontamination, grinding equipment

Abstract

Studies of decontaminating the surfaces of building structures that were in contact with radioactive materials (RM) using a mobile modular installation of dry mechanical decontamination were carried out.

Dry decontamination techniques (BRAUN Wall Shaver BWF Pneumatic installation), radiometric analysis (dosimeter-radiometer DKS-96), granulometric analysis (Microtrack Bluewave laser analyzer), photo recording (Sony α-6000), grinding and cutting tools, electronic scales (SPV-60), and a linear measuring tool were used.

Techniques for studying the dry decontamination process of building structures that were in contact with RM have been developed. The optimal parameters for conducting the dry decontamination process in treating the building structures made of various materials have been determined. Graphs of the decontamination degree of various surfaces versus the treatment depth, surface treatment time, and the grinding unit passage speed have been plotted. Conclusions on the expediency of using the dry decontamination method of building structures fouled with radioactive substances have been drawn, and recommendations for carrying out the dry decontamination process have been given.

The obtained study results and recommendations can be used under real production conditions for decontaminating the surfaces of building structures that have been in contact with radioactive materials.

It has been found as a result of the studies that the thickness of the material layer removed from the surface to be decontaminated depends on the grinding system passage speed. In removing the first layers of building materials with a thickness of 3 mm, the β-activity of the surfaces decreases by 2 to 15 times. Porous materials require re-treatment; α-activity is significantly reduced in one pass. The main activity is distributed between the fraction from the cyclone and the filter-exhaust module.

Information about authors

Владимир [Vladimir] Леонидович [L.] Софронов [Sofronov]

Dr.Sci. (Techn.), Professor of Chemistry and Technology of Materials of Modern Power Engineering Dept., Seversk Technological Institute — Branch of the National Research Nuclear University «MEPhI», e-mail: vlsofronov@mephi.ru

Василий [Vasiliy] Владимирович [V.] Тинин [Tinin]

Ph.D. (Techn.), Technical Director of JSC «Siberian Chemical Plant», e-mail: shk@atomsib.ru

Евгений [Evgeniy] Юрьевич [Yu.] Карташов [Kartashov]

Ph.D. (Techn.), Head of Machinery and Apparatus of Chemical and Nuclear Production Dept., Seversk Technological Institute — Branch of the National Research Nuclear University «MEPhI», e-mail: kart.62@yandex.ru

Александр [Aleksandr] Дмитриевич [D.] Пак [Pak]

Ph.D.-student of of Chemistry and Technology of Materials of Modern Power Engineering Dept., Seversk Technological Institute — Branch of the National Research Nuclear University «MEPhI», e-mail: pak.alex96@gmail.com

Семён [Semen] Александрович [A.] Ткачук [Tkachuk]

Teacher of Chemistry and Technology of Materials of Modern Power Engineering Dept., Seversk Technological Institute — Branch of the National Research Nuclear University «MEPhI», e-mail: semenaleksandroviht@gmail.com

References

1. Коряковский, Ю.С., Доильницын В.А., Акатов А.А. Дезактивация: обеспечение радиационной безопасности на предприятиях ядерной отрасли. СПБ: Изд-во СПБГТИ (ТУ), 2010.
2. Скачек М.А. Обращение с отработавшим ядерным топливом и радиоактивными отходами АЭС. М.: Издат. дом МЭИ, 2007.
3. Василенко В.А., Ефимов А.А., Степанов И.К. Технологии обеспечения радиационной безопасности на объектах с ЯЭУ. СПб: ООО НИЦ Моринтех, 2010.
4. Gafarova V., Kulagina T. Safe Methods of Radioactive Waste Utilization // J. Siberian Federal University: Engineering & Technol. 2016. V. 4. Pp. 585—597.
5. Шеленкова В.В., Кулагина Т.А. Совершенствование технологии дезактивации оборудования с радиоактивным загрязнением // Радиоактивные отходы. 2021. № 1(14). С. 28—38.
6. Kumar V., Goel R., Chawla R., Silambarasan M., Sharma R.K. Chemical, Biological, Radiological, and Nuclear Decontamination: Recent Trends and Future Perspective // J. Pharmacy & Bioallied Sci. 2010. V. 3. Pp. 220—238.
7. Кулагина Т.А. Шеленкова В.В. Способы дезактивации поверхностей с радиоактивным загрязнением // Журнал Сибирского федерального университета. Серия «Техника и технологии». 2017. № 3(10). С. 352—363.
8. Цыпышева М.В., Аксенов С.Г. Синагатуллин Ф.К. Средства и меры, применяемые для дезактивации // Студенческий форум. 2021. № 42–2(178). С. 43—44.
9. Buckentin J., Darnkroger B., Schlienger M. Radioactive Scrap Metal Decontamination Technology Assessment Rep. Oak Ridge: Sandia National Lab., 1996.
10. Лащенова Т.Н. Семеновых С.В., Ермаков А.И. Обеспечение требования радиационной безопасности при выводе из эксплуатации радиационно опасных объектов // Гигиена и санитария. 2017. № 9(96). С. 818—821.
11. Fourie E. Decommissioning of Nuclear Fuel Cycle Facilities // Nuclear Decommissioning. Vienna: Intern. Atomic Energy Agency, 2012. Pp. 627—663.
12. Михайленко В.С., Кириллова Н.В., Кича М.А. Современные методы и средства дезактивации в военно-морском флоте // Вестник Международной академии экологии и безопасности жизнедеятельности. 2021. № 4(26). С. 15—18.
13. Алешин А.М., Змитродан А.А., Кривобоков В.В. Разработка и применение технологии дезактивации оборудования и трубопроводов наземного стенда-прототипа транспортной ЯЭУ // Технологии обеспечения жизненного цикла ядерных энергетических установок. 2019. № 4(18). С. 34—49.
14. Ojovan M., Lee W., Kalmykov S. Pre-treatment of Radioactive Wastes // An Introduction to Nuclear Waste Immobilisation. N.-Y.: Elsevier Sci. 2014. Pp. 217—230.
15. Корягин С.И., Пименов И.В., Худяков В.К. Способы обработки материалов. М.: Изд-во Калининградского ун-та, 2000.
16. Городинский С.М., Гольдштейн Д.С. Дезактивация полимерных материалов. М.: Атомиздат, 1981.
17. Зимон А.Д., Пикалов В. К. Дезактивация. М.: ИздАТ, 1994.
18. Noynaert L. Decontamination Processes and Technologies in Nuclear Decommissioning Projects // Nuclear Decommissioning. Vienna: Intern. Atomic Energy Agency, 2012. Pp. 319—345.
19. Мансиев Г.Г. Дезактивация радиоактивных загрязнений // Евразийский союз ученых. 2015. № 5–3(14). С. 123—125.
20. Широков С.С., Кузнецов А.Ю., Холопова О.В. Исследование процесса дезактивации металлических изделий с учетом обратной сорбции радионуклидов // Радиохимия. 2015. № 2. С. 154—156.
---
Для цитирования: Софронов В.Л., Тинин В.В., Карташов Е.Ю., Пак А.Д., Ткачук С.А. Исследования процесса дезактивации строительных конструкций, загрязненных радиоактивными материалами, сухим методом // Вестник МЭИ. 2023. № 5. С. 138—145. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-5-138-145
#
1. Koryakovskiy, Yu.S., Doil'nicyn V.A., Akatov A.A. Dezaktivaciya: Obespechenie Radiacionnoy Bezopasnosti na Predpriyatiyakh Yadernoy Otrasli. SPB: Izd-vo SPBGTI (TU), 2010. (in Russian).
2. Skachek M.A. Obrashchenie s Otrabotavshim Yadernym Toplivom i Radioaktivnymi Otkhodami AES. M.: Izdat. Dom MEI, 2007. (in Russian).
3. Vasilenko V.A., Efimov A.A., Stepanov I.K. Tekhnologii Obespecheniya Radiacionnoy Bezopasnosti na Ob'ektakh s YAEU. SPb: OOO NIC Morintekh, 2010. (in Russian).
4. Gafarova V., Kulagina T. Safe Methods of Radioactive Waste Utilization. J. Siberian Federal University: Engineering & Technol. 2016;4:585—597.
5. Shelenkova V.V., Kulagina T.A. Sovershenstvovanie Tekhnologii Dezaktivacii Oborudovaniya s Radioaktivnym Zagryazneniem. Radioaktivnye Otkhody. 2021;1(14):28—38. (in Russian).
6. Kumar V., Goel R., Chawla R., Silambarasan M., Sharma R.K. Chemical, Biological, Radiological, and Nuclear Decontamination: Recent Trends and Future Perspective. J. Pharmacy & Bioallied Sci. 2010;3:220—238.
7. Kulagina T.A. Shelenkova V.V. Sposoby Dezaktivacii Poverkhnostey s Radioaktivnym Zagryazneniem. Zhurnal Sibirskogo Federal'nogo Universiteta. Seriya «Tekhnika i Tekhnologii». 2017;3(10):352—363. (in Russian).
8. Cypysheva M.V., Aksenov S.G., Sinagatullin F.K. Sredstva i Mery, Primenyaemye dlya Dezaktivatcii. Studencheskiy Forum. 2021;42–2(178):43—44. (in Russian).
9. Buckentin J., Darnkroger B., Schlienger M. Radioactive Scrap Metal Decontamination Technology Assessment Rep. Oak Ridge: Sandia National Lab., 1996.
10. Lashchenova T.N. Semenovykh S.V., Ermakov A.I. Obespechenie Trebovaniya Radiacionnoy Bezopasnosti pri Vyvode iz Ekspluatacii Radiacionno Opasnykh Ob'ektov. Gigiena i Sanitariya. 2017;9(96):818—821. (in Russian).
11. Fourie E. Decommissioning of Nuclear Fuel Cycle Facilities. Nuclear Decommissioning. Vienna: Intern. Atomic Energy Agency, 2012:627—663.
12. Mikhaylenko V.S., Kirillova N.V., Kicha M.A. Sovremennye Metody i Sredstva Dezaktivacii v Voenno-morskom Flote. Vestnik Mezhdunarodnoy Akademii Ekologii i Bezopasnosti Zhiznedeyatel'nosti. 2021;4(26):15—18. (in Russian).
13. Aleshin A.M., Zmitrodan A.A., Krivobokov V.V. Razrabotka i Primenenie Tekhnologii Dezaktivacii Oborudovaniya i Truboprovodov Nazemnogo Stenda-prototipa Transportnoy YAEU. Tekhnologii Obespecheniya Zhiznennogo Cikla Yadernykh Energeticheskikh Ustanovok. 2019;4(18):34—49. (in Russian).
14. Ojovan M., Lee W., Kalmykov S. Pre-treatment of Radioactive Wastes. An Introduction to Nuclear Waste Immobilisation. N.-Y.: Elsevier Sci. 2014:217—230.
15. Koryagin S.I., Pimenov I.V., Khudyakov V.K. Sposoby Obrabotki Materialov. M.: Izd-vo Kaliningradskogo Un-ta, 2000. (in Russian).
16. Gorodinskiy S.M., Gol'dshteyn D.S. Dezaktivaciya Polimernykh Materialov. M.: Atomizdat, 1981. (in Russian).
17. Zimon A.D., Pikalov V.K. Dezaktivaciya. M.: IzdAT, 1994. (in Russian).
18. Noynaert L. Decontamination Processes and Technologies in Nuclear Decommissioning Projects. Nuclear Decommissioning. Vienna: Intern. Atomic Energy Agency, 2012:319—345.
19. Mansiev G.G. Dezaktivaciya Radioaktivnykh Zagryazneniy. Evraziyskiy Soyuz Uchenykh. 2015;5–3(14):123—125. (in Russian).
20. Shirokov S.S., Kuznecov A.Yu., Kholopova O.V. Issledovanie Processa Dezaktivacii Metallicheskikh Izdeliy s Uchetom Obratnoy Sorbcii Radionuklidov. Radiokhimiya. 2015;2:154—156. (in Russian)
---
For citation: Sofronov V.L., Tinin V.V., Kartashov E.Yu., Pak A.D., Tkachuk S.A. Studies of the Dry Decontamination of Building Structures Fouled with Radioactive Materials. Bulletin of MPEI. 2023;5:138—145. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2023-5-138-145