План
Введение
. Технические средства дезактивации и дезактивирующие растворы
2. Химические и нехимические (механические) методы дезактивации
3. Метод лазерной очистки и дезактивации
Заключение
Список литературы
Введение
Дезактивация - это один из видов обеззараживания <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%B7%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5>, представляет собой удаление радиоактивных веществ с заражённой территории, с поверхности зданий, сооружений, техники, одежды, средств индивидуальной защиты, воды, продовольствия.
При дезактивации в зависимости от обстановки и объекта дезактивации используются различные методы. Участки территории, имеющие твёрдое покрытие дезактивируются с помощью смывания радиоактивных веществ (пыли) под большим давлением с помощью поливочных и пожарных машин. На территориях, где твёрдое покрытие отсутствует, дезактивация может проводиться путём срезания и вывоза верхнего слоя грунта или снега, засыпки чистым грунтом, засева полей растениями, аккумулирующими радионуклиды, устройство настилов и т.д.
На АЭС <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F> дезактивация оборудования и помещений - стандартная процедура, применяющаяся как до, так и после ремонта оборудования реакторного отделения, производится вручную персоналом цеха дезактивации с применением химических средств, либо с помощью специального оборудования и ёмкостей (сильно активированные детали оборудования).
Технические средства дезактивации и дезактивирующие растворы
Радиоактивная пыль состоит главным образом из оплавленных частиц неактивного носителя - почвенных материалов, в массе и на поверхности которых сосредоточены радиоактивные изотопы. Отделить эти изотопы от носителя, отмыть водой или удалить их с помощью дезактивирующих веществ трудно. Поэтому полнота дезактивации зараженных объектов в основном зависит от связи частиц носителя с дезактивируемой поверхностью или материалом, а сама дезактивация сводится к удалению максимального количества частиц носителя.
Способы удаления радиоактивных загрязнений с помощью дезактивирующих веществ при обработке зараженных объектов различны. Их выбирают в зависимости от характера дезактивируемых объектов, особенностей материалов, из которых они изготовлены, условий проведения дезактивации, наличия необходимых средств и других факторов.
Эти способы удаления обычно основаны на некоторых физико-химических процессах, аналогичных тем, которые широко применяют при удалении обычных загрязнений в различных отраслях народного хозяйства и в коммунально-бытовых условиях.
Для дезактивации применяют вещества, которые способствуют удалению радиоактивных загрязнений, повышая эффективность процесса мытья, комплексообразования и растворения, сорбции или ионного обмена. В соответствии с этим к дезактивирующим веществам относят многие поверхностно-активные (моющие) вещества и препараты, комплексообразующие вещества, кислоты, щелочи, сорбенты, ионообменные материалы и т. д., которые применяют или для приготовления разнообразных дезактивирующих растворов, или непосредственно при дезактивации.
Радиоактивное заражение может произойти при транспортировке, получении, хранении и использовании радиоактивных веществ (РВ) в случае нарушений правил безопасности, в результате аварий на АЭС, а также при применении ядерного оружия. Зараженные объекты опасны как источники внешнего облучения и внутреннего заражения людей и животных.
На предприятиях и в лабораториях, где персонал имеет контакт с РВ, дезактивация является обязательным мероприятием. Она проводится после окончания работ с открытыми источниками ионизирующих излучений (содержащими РВ порошками, растворами, мазями и др.), т. к. попадание их на кожу и слизистые оболочки даже в небольших количествах может вызвать радиационные ожоги и лучевую болезнь.
Радиоактивность зараженных РВ объектов уменьшается за счет самопроизвольных внутриядерных превращений радиоактивных элементов. Этот процесс называется естественной дезактивацией. Она происходит в течение длительного времени, которое зависит от периодов полураспада РВ. На практике ее используют для снижения уровней радиоактивного заражения воздуха и сточных вод до безопасных величин.
С целью предупреждения или уменьшения тяжести радиационных поражений необходимо проводить искусственную дезактивацию с помощью специальных средств и методов сразу или в течение первых часов после заражения. При этом следует иметь в виду, что эффективность дезактивации зависит от характера радиоактивных осадков - размеров и форм частиц, растворимости, прочности связи с зараженными объектами. Наибольшие трудности возникают при заражении растворами или мелкими частицами РВ.
Дезактивация может быть полной и частичной. Полная дезактивация заключается в абсолютном удалении РВ со всех поверхностей и из объемов объектов или уменьшении их зараженности до уровней, не вызывающих радиационные поражения. Частичная дезактивация заключается в удалении РВ до тех же уровней, но только с наиболее опасных мест (открытых участков тела, одежды, обуви) и с поверхностей объектов, с которыми люди соприкасаются при выполнении служебных обязанностей. Для дезактивации используются физические, химические и физико-химические методы. К физическим методам дезактивации относятся вытряхивание, сметание, сдувание и отсасывание пыли. Дезактивация почвы, деревянных предметов и окрашенных объектов производят путем срезания поверхностного слоя или соскабливания. Эффективно сочетание механического удаления РВ щетками со смыванием струей воды или дезактивирующих растворов. К физическим методам дезактивации относятся также отстаивание нерастворимых РВ, их задержка на фильтрах, поглощение газообразных и растворенных РВ углем, целлюлозой, глиной, а кроме того, растворение РВ кислотами или извлечение их органическими растворителями. Дезактивация некоторых объектов (например, обуви) возможна путем ультразвуковой обработки.
Химические методы дезактивации заключаются в проведении реакций с образованием осадков и получением хим. комплексов, которые благодаря возникающей прочной связи РВ с другими элементами легче задерживаются фильтрами или выводятся из организма. На практике чаще применяют смешанные физико-химические методы, отличающиеся высокой эффективностью. Используют дезактивирующие растворы, в которых сочетаются моющие средства и вещества, образующие комплексы (порошки СФ-2у, "Новость"), а иногда и хлорактивные вещества для одновременной дезинфекции и дегазации.
При специальной обработке кожи и слизистых оболочек необходимо учитывать, что наибольшую дозу облучения человек получает, как правило, в первые часы заражения. Поэтому более позднее удаление РВ с поверхности кожи и слизистых оболочек малоэффективно. Определены уровни заражения одежды, при которых не возникает острых поражений кожи; при заражении ниже этих уровней обработки не требуется.
Частичная обработка открытых участков кожи простейшими методами, проведенная сразу после выпадения РВ, предотвращает поражение кожи при любых плотностях заражения. При обработке кожи сухими тампонами или ветошью удаляется до 70% РВ, водой (снегом) - до 90%, а водой с мылом или другими моющими средствами - до 98%. При заражении растворами РВ, сорбирующимися кожей, особенно волосистыми ее частями, дезактивация затруднена. Кожу, зараженную растворами радиоактивного полония, ртути, висмута, йода и др., обрабатывают 1- 3% растворами соляной и лимонной кислот, способствующими образованию водорастворимых, легко удаляемых комплексов с РВ. Использование в этих случаях органических растворителей нецелесообразно, т. к. они увеличивают проницаемость кожи и вызывают ее раздражение. Для дезактивации слизистых оболочек применяют 2% раствор пищевой соды.
Дезактивацию одежды, халатов, постельного белья и др. проводят в механизированных прачечных. Синтетические ткани обрабатывают щавелевой кислотой с добавлением моющих средств; хлопчатобумажные - стирают в растворах дезактивирующих порошков.
Дезактивация воздуха проводится с помощью фильтровентиляционных установок, в которых фильтры-поглотители чаще всего содержат синтетическую ткань Петрянова-Соколова. Эффективная очистка воздуха от РВ в этих установках обеспечивается за счет электростатического взаимодействия радиоактивной пыли и фильтров. Для индивидуальной очистки вдыхаемого воздуха используют респираторы. Возможна дезактивация воздуха и путем пропускания его через специальные барботеры с поглощающей жидкостью.
При дезактивации воды необходимо учитывать, что при радиоактивном заражении в результате аварий в ней может раствориться большое количество РВ, а при ядерных взрывах - не более 5-10%. дезактивация воды, зараженной нерастворимыми РВ, проводится отстаиванием, что значительно уменьшает ее зараженность. Оседание частиц можно усилить путем объемной коагуляции солями железа и алюминия. При заражении открытых водоемов воду для технических потребностей целесообразно отбирать из поверхностного слоя, т. к. основная часть нерастворимых частиц находится на дне. Для питья используют чистую воду из закрытых источников или полностью дезактивированную. С целью полной дезактивации растворенные РВ, оставшиеся в воде после отстаивания, удаляют фильтрованием через активированный уголь, специальные ионообменные сорбенты или перегонкой (дистилляцией). Комплексная очистка воды может обеспечить удаление до 99% радиоактивных веществ.
При определении возможности употребления молока требуется большая осторожность, т. к. в нем возможна высокая концентрация растворимых РВ, особенно йода-131, за счет накопления их в молочных железах коров, питавшихся зараженными травой и сеном. Д. продовольствия и фуража, которые в момент заражения не были защищены, проводятся путем удаления поверхностного зараженного слоя.
Для дезактивации техники, особенно запыленных замасленных поверхностей, используют 0, 3-1% растворы дезактивирующих порошков. В сочетании с механической обработкой щетками, струей растворов под давлением обеспечивается удаление до 98% РВ. Дезактивация поверхностей возможна за счет связывания РВ быстро твердеющими синтетическими пленками. Дезактивация окрашенных поверхностей или объектов, покрытых смазкой, проводится ветошью, смоченной растворителями - бензином, керосином, дизельным топливом.
Синтетические покрытия дезактивируют растворами органических кислот (щавелевой, уксусной, лимонной) и растворами, содержащими окислители. Для дезактивации транспорта используют автомаксы или комплекты типа ДК-4, присоединяемые к выхлопной трубе автомашины. Комплект, снабженный эжектором и шлангом со щеткой, работает как распылитель или пылесос.
Изделия из нержавеющей стали можно обрабатывать последовательно 10% лимонной и 0, 5% азотной кислотами. Стеклянная посуда отмывается растворами неорганических кислот или хромовой смесью.
Лица, проводящие дезактивацию, должны пользоваться индивидуальными средствами защиты: противогазами, респираторами, комбинезонами, очками, резиновыми перчатками, фартуками, обувью, защитными чулками, а по завершении работ сами пройти дезактивацию с последующим дозиметрическим контролем.
Следует помнить, что при авариях на АЭС и в лабораториях чаще образуются мелкодисперсные аэрозоли растворимых РВ, что усложняет дезактивацию и дозиметрический контроль.
Дезактивация в военно-полевых условиях заключается в удалении РВ с поверхностей предметов вооружения, боевой техники, инженерных сооружений, индивидуальных средств защиты, обмундирования, обуви, снаряжения, а также из продуктов питания и воды.
Частичная дезактивация проводится личным составом войск. Она заключается в удалении основного количества РВ с поверхностей предметов и объектов, с которыми вынужден соприкасаться личный состав.
При наземных и низких воздушных ядерных взрывах прочность связи радиоактивной пыли с поверхностями объектов очень мала, и оплавленные крупнодисперсные частицы легко удаляются простейшими методами дезактивации.
Частичная дезактивация проводится как на зараженной, так и на незараженной местности с использованием главным образом подручных средств.
С поверхности зараженных предметов и объектов радиоактивную пыль удаляют путем сметания ветками, метлами или щетками либо обтиранием увлажненными тряпками, ветошью и пучками травы, а также снегом, взятым из глубоких слоев. Обмундирование, сумки противогазов, плащ-накидки, лагерные и другие палатки вытряхивают или выколачивают палками.
При частичной дезактивации подвижной боевой техники (танков, бронетранспортеров и др.) и инженерных сооружений обрабатывают и внутренние их поверхности.
Если поблизости имеется водоисточник, поверхности предметов и объектов обмывают водой. Частичная дезактивация открытых фортификационных сооружений заключается в снятии со дна поверхностного слоя земли толщиной 3-5 см, которое проводится после сметания радиоактивной пыли с вертикальных и наклонных поверхностей.
Полная дезактивация проводится специальными частями и подразделениями на пунктах специальной обработки, развертываемых на площадках вне зараженной зоны. Эффективность проведения полной дезактивации контролируется дозиметрическими приборами. Полное удаление РВ со всех предметов вооружения, боевой техники, снаряжения, обуви, одежды, противогазов и других предметов, увлажнение которых не вызывает их порчу, проводят струей воды или дезактивирующих растворов с использованием специальной обмывочной техники. Для большей эффективности при обмывании используют щетки, метлы, тряпки и др. Обмундирование при сильном радиоактивном заражении, не снижаемом при вытряхивании и выколачивании, стирают в специальных полевых механизированных прачечных.
Повторное его использование возможно, если удалось снизить заражение до безопасных уровней.
Основными источниками загрязнения радиационно-опасных объектов, оборудования, территории, зданий являются:
рабочая среда контуров ядерной энергетической установки;
рабочие растворы различных изотопов, изготовленных для отработки методик;
порошкообразные радиоактивные вещества;
жидкие радиоактивные отходы и др. На радиационно-опасных объектах загрязнения могут возникать:
при нарушении правил обслуживания ядерной энергетической установки, исследовательского ядерного реактора;
при нарушении герметичности контуров ИЯР, ЯЭУ;
при перезарядке активных зон реактора;
при смене сорбентов фильтров активности 1 контура реактора;
при отборе проб воды 1-3 контуров реактора;
при сборе ЖРО (пролив, использование стеклянной посуды или негерметичной емкости);
при ремонте оборудования реактора;
при производстве анализов воды контуров реактора;
при отработке методик производства радиохимических анализов и т. п.
Радиоактивное загрязнение наружных поверхностей оборудования, инструментов, лабораторной посуды, аппаратуры, поверхностей рабочих помещений, где проводятся работы с применением радиоактивных веществ в открытом виде, а также в отделениях санитарных пропускников для хранения спецодежды не должно превышать значений, указанных в таблице «Норм радиационной безопасности (НРБ-96)».
Таблица 1
| Объект загрязнения | Альфа- активные нуклиды | Бета-активные нуклиды | |
| Неповрежденная кожа, спец-белье, полотенца, внутренняя поверхность лицевых частей СИЗ | отдельные | прочие | |
| Основная спецодежда, внутренняя поверхность дополнительных СИЗ, наружная поверхность спецобуви | |||
| Поверхности помещений постоянного пребывания персонала и находящегося в них оборудования | |||
| Поверхности помещений периодического пребывания персонала и находящегося в них оборудования | |||
| Наружная поверхность дополнительных СИЗ, снимаемых в шлюзах |
К отдельным относятся АЛЬФА-нуклиды, среднегодовая допустимая объемная активность которых в воздухе рабочих помещений ДОА менее 0,0003 Бк/л.
Загрязнение внутренних поверхностей камер, боксов и вытяжных шкафов, а также поверхностей оборудования, размещенного в камерах, боксах и вытяжных шкафах, не нормируется.
При этом загрязненные предметы и поверхности не должны приводить к загрязнению воздуха рабочих помещений выше установленной допустимой концентрации, превышению допустимого уровня излучений на наружных поверхностях соответствующих защитных устройств, переоблучению рук работающих в вытяжных шкафах и перчаточных боксах.
Во всех помещениях постоянного пребывания персонала, в которых ведутся работы с применением радиоактивных веществ в открытом виде, должна проводиться ежедневная уборка влажным способом.
Периодически, не реже одного раза в месяц, должна проводиться полная уборка с мытьем стен, полов, дверей и наружных поверхностей оборудования. Сухая уборка помещений запрещается.
Уборочный инвентарь закрепляется за помещением и хранится в специально отведенных местах.
В помещениях постоянного пребывания персонала должен быть предусмотрен неснижаемый запас дезактивирующих средств и моющих растворов, подбираемых с учетом свойств радионуклида и его соединений, с которыми проводится работа, а также характера поверхностей, подлежащих дезактивации.
При работе с открытыми источниками должны быть предусмотрены средства ликвидации аварийных загрязнений (специальные растворы, инвентарь для уборки помещений, дополнительные СИЗ и т.д.). Набор таких средств должен быть определен заблаговременно.
По окончании работ каждый работающий должен убрать свое рабочее место и при необходимости дезактивировать рабочую посуду и инструмент.
В случае разлива радиоактивного раствора необходимо собрать его и удалить, а при рассыпании радиоактивного порошка необходимо выключить вентиляционные установки, способные привести к распространению РВ, и затем принять меры к сбору и удалению его.
Необходимо контролировать эффективность дезактивации. Оборудование, инструменты, посуда, не поддающиеся очистке до допустимого уровня, подлежат замене и рассматриваются как радиоактивные отходы.
Комплекс работ, направленных на нормализацию радиационной обстановки на объектах:
. оценка радиационной обстановки:
. - определение уровней радиации;
. - определение степени и границ радиоактивного загрязнения поверхностей;
. - определение допустимого времени работы в загрязненных помещениях;
. определение сил и средств, объема работы, формы одежды, организация дозиметрического и радиационного контроля;
. дезактивация поверхностей.
. сбор и удаление ЖРО и ТРО;
. оценка радиационной обстановки после дезактивационных работ.
Определение степени загрязнения поверхностей проводится:
· при помощи приборов радиационного контроля;
· при помощи метода снятия мазков.
Приборы радиационного контроля для определения степени загрязнения поверхностей радиоактивными веществами используются согласно инструкции по эксплуатации данного прибора.
Метод снятия мазков заключается в снятии части радиоактивных веществ с контролируемой поверхности специально приготовленными для этой цели тампонами, измерении их активности с помощью радиометров и определении уровней загрязнения поверхностей с учетом коэффициентов переноса радиоактивных веществ на тампон.
Размер тампона должен соответствовать размерам рабочих окон датчиков радиометров, используемых для измерения.
Тампоны для повышения доли снимаемой активности с загрязненной поверхности смачивают в разбавленной азотной кислоте (1-1,5 нормальная) или этиловом спирте и отжимают.
При контроле загрязнения электрооборудования, электронной и оптической аппаратуры используют только этиловый спирт.
Пробы берутся равномерно со всего участка загрязнения из расчета один мазок с площади 1 - 1,5 кв. метра.
Для измерения тампон в развернутом виде загрязненной стороной подносят к датчику прибора на расстояние в 1 см. от рабочего окна и по шкале прибора снимают величину загрязнения тампона.
Технические средства дезактивации
Для дезактивации различных поверхностей, загрязненных радиоактивными веществами, используются стационарные и переносные средства дезактивации.
К ним относятся типовые стационарные системы дезактивации, которыми снабжаются атомные электростанции, исследовательские ядерные реакторы. Они представляют собой трубопроводы, проложенные в радиационноопасных помещениях, в которые при необходимости подается дезактивирующий раствор и с помощью пароэжекционного распылителя производится внешняя обмывка помещений и оборудования.
Сливаются отработанные дезактивирующие растворы в спецканализацию и собираются в специальные емкости для последующего анализа и сдачи на захоронение.
К переносным средствам дезактивации относятся:
. автономный прибор комплекта для дезактивации вооружения и техники. (ДКВ);
. ранцевый корабельный дезактивационный прибор (РКДП).
Автономный прибор ДКВ
Прибор ДКВ состоит из резервуара и сифона. В верхней части прибора имеются два воздушных штуцера и предохранительный клапан для предотвращения повышения давления в резервуаре прибора более 5,5 кгс/см.
К прибору придаются два брандспойта со щетками, два жидкостных шланга длиной по 5 метров каждый, воздушный шланг и автомобильный воздушный насос.
· Вес прибора:
o неснаряженного....................................................13-14 кг.
o снаряженного дезактивирующей жидкостью.......... 43-44 кг.
· Расход раствора через один брандспойт............ 2,5-3,5 л/мин.
· Рабочее давление в резервуаре прибора.......... 2,0-3,0 кгс/см2
Ранцевый корабельный дезактивационный прибор (РКДП)
РКДП состоит из: резервуара, воздушного баллона, редуктора, шланга, обратного клапана, предохранительного клапана, брандспойта со щеткой:
полная емкость резервуара............................................................... 10 л.
масса снаряженного пробора......................................................... 9,6 кг.
емкость воздушного баллона.......................................................... 0,7 л.
избыточное давление сжатого воздуха в баллоне................ 150 кгс/см2
площадь, обрабатываемая одним зарядом рабочей смеси............ 10 м2
Принцип действия и РКДП, и прибора ДКВ одинаков и заключается в подаче дезактивирующего раствора из резервуара давлением сжатого воздуха через жидкостные шланги к брандспойтам и распределении на обрабатываемой поверхности с помощью щеток.
Дезактивирующие растворы, рекомендуемые к применению в случае загрязнения поверхностей радиоактивными веществами
Для дезактивации поверхностей применяются:
препарат СФ-3;
раствор N 3;
раствор дезактивирующего порошка СФ-2 (СФ-2У);
раствор моющих средств "Эра", "Дон", "Новость" и т.д.
Препарат СФ-3 - однородный мелкодисперсный порошок кремового или темно-желтого цвета, изготовленный из смеси гексаметафосфата натрия и сульфанола, 1%-й водный раствор препарата применяется для дезактивации и дегазации.
Раствор N 3 - представляет собой водный раствор, содержащий 2% ингибированной соляной кислоты и 0,5% моющего средства ОП-10 или
ОП-7. В зимних условиях к нему добавляется хлористый кальций или хлористый магний в качестве антифриза для понижения температуры замерзания.
Из значительного числа рецептур дезактивирующих растворов, наиболее широко применяется 1%- ный водный раствор СФ-3.
Дезактивация поверхностей механизмов, оборудования и аппаратуры в помещении реактора, а также наружных поверхностей точных механизмов, электроприборов и электронной аппаратуры, не допускающих использования дезактивирующих растворов, производится протиранием тампонами из бельевой ветоши, смоченными этиловым спиртом, без последующего обмыва водой.
Локализация (изоляция) достигается нанесением на загрязненные (чистые) поверхности защитных полимерных составов (ЗПС) в 2-3 слоя или полиэтиленовой пленки. Полимерный состав наносится с помощью специальной установки или просто малярной кистью. После высыхания этого покрытия допускается хождение по нему персонала. Специальной подготовки поверхностей перед нанесением ЗПС, кроме удаления протечек воды, не требуется.
Нанесение ЗПС на поверхности сложной конфигурации, кабельные тросы, арматуру, с целью последующего облегчения съема, осуществляется путем предварительной пропитки полимерным составом ткани (марли, бязи), наложением ее на поверхность и последующей сушкой.
Для дезактивации внутренних стен и наружных поверхностей зданий главным образом используется вода и дезактивирующий раствор.
Обработка производится по схеме: вода - раствор - вода.
Основная масса РВ удаляется путем обработки водой загрязненных поверхностей. По окончании обработки водой определяется степень загрязненности, затем загрязненные поверхности обрабатываются дезактивирующим раствором.
После обработки дезактивирующим раствором продукты дезактивации удаляются с поверхностей смыванием водой под давлением с помощью пожарных шлангов и снова определяется степень загрязненности, при наличии РВ обработка повторяется, при отсутствии РВ приступают к обработке горизонтальных поверхностей (полов, лестниц и т.п.).
Норма расхода раствора - 0,5 л/м2
Скорость дезактивации - 3-4 м2/мин