Obsah

1. Obsah 3.1 Úvod do dekontaminácie 3.2 Operatívne schémy dekontaminácie 3.3 Dekontaminácia kovových konštrukcii zariadení 3.4 Dekontaminácia povrchov stavebných konštrukcii 3.5 Techniky dekontaminácie zemín Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

2. 3.1 Úvod do dekontaminácie Ciele prípravy Poslucháči majú byť schopní: • Identifikovať a opísať radiačnú kontamináciu. • Opísať ciele dekontaminácie. • Vysvetliť tvorbu sekundárnych odpadov. • Identifikovať celkové náklady na dekontamináciu. • Vymenovať kritéria, podľa ktorých sa vyberajú dekontaminačné technológie. • Identifikovať účinnosť a dekontaminačný faktor Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

3. Radiačná kontaminácia Vzniká v dôsledku usadzovania rádioaktívnych látok z kontaminovaného prostredia na povrchoch materiálov • Typy dekontaminácie • voľná (nefixovaná) – je eliminovaná bežným umytím • otierateľná (miern fixovaná) – štandardné čistiace techniky • fixovaná – odstraňuje sa spolu s povrchovou vrstvou • Vznik rádionuklidov: • produkty aktivácie v aktívnej zóne • produkty štiepenia štiepnych materiálov Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

4. Dekontaminácia Eliminácia rádioaktívnych zlúčenín alebo korodovaných vrstiev a usadenín z povrchu materiálov • Cieľ • Zníženie dávkového príkonu zo zariadení s cieľom zlepšenia radiačných podmienok • Zabránenie šírenia rádioaktívnych zlúčenín, t.j. zabránenie kontaminácie • Uvoľnenie materiálov do okolia – zníženie množstiev RAO Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

5. Náklady na dekontamináciu • príprava dekontaminovaných zariadení • príprava dekontaminačných zariadení • skladovanie odpadov • prepracovanie a uloženie odpadov Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

6. Výber dekontaminačnej metódy závisí od: • histórii prevádzky JZ • typu materiálov a kontaminovanej vrstvy • štruktúry kontaminácie • dostupnosti a formy vybavenia • požiadaviek na dekontaminačný faktor • požiadaviek na uvoľňovanie materiálov • bezpečnostných požiadaviek • finančných výdajov • množstva RAO Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

7. Účinnosť dekontaminácie • Dekontaminačný faktor DF=A pred/A po • Percento odstránenia %=(A pred – A po)/ A pred . 100 Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

8. termínu realizácie pred demontážou po demontáži typu dekontaminovaného komponentu vybavenie povrchy stavebných konštrukcii plochy princípu procesu chemická elektrochemická mechanická špeciálne metódy (pretavovanie) koncentrácie reagentov mäkká tvrdá Klasifikácia dekontaminácie v závislosti od Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

9. 3.2 Dekontaminácia prevádzkových systémov Ciele prípravy Poslucháči majú byť schopní: • Identifikovať dekontaminačné procesy"CAN – DECON", "CORD”, "LOMI”, "WAGR”,"EMMA”. • Opísať výhody/nevýhody procesov využívajúcich prevádzkové systémy • Identifikovať základné faktory pri výbere určitého dekontaminačného procesu Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

10. Процес „CAN – DECON“ Douglas Point Generation station, Kanada 1971/1972 – dosiahnutie zníženie kontaminácie vo výmenníkoch tepla do 85%; v reaktore „CANDU“ bola kontaminácie uhlíkových ocelí znížená na 10 – 30 %. • Oxidačný krok • Vyžaduje ho vysoká koncentrácia chrómu v oxidačných vrstvách na povrchoch zariadení varných aj tlakovodných reaktorov. Za účelom ich rozpustenia sa používa manganistan alebo manganistan s kyselinou dusičnou, koncentrácia okolo 1 g/l pri teplote 95 °C. • Dekontaminačný krok • Kyselina šťaveľová, kyselina citrónová, „EDTA“ s koncentráciou od 1 g/l pri teplote nad 100 °C. Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

11. Proces „CORD “ • „CORD (Cyclic Oxidation Reduction Decontamination)“ – cyklická oxidačno redukčná dekontaminácia: • nízka chemická koncentrácia, • jednoduchý monitoring, • krátka doba nasledujúcich cyklov (niekoľko hodín) umožňujúca priebežnú reguláciu chemickej koncentrácie, • redukcia odpadov v dôsledku použitia organických kyselín. • V prípade použitia kyseliny manganistej, môže po oxidačnom kroku priamo nasledovať regenerácia s použitím kyseliny šťaveľovej bez odvodenia a opätovného naplnenia systému. Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

12. „LOMI“ (Low Oxidation-state Metal Ions) – reagenty boli vyvinuté v Berkeley Nuclear Laboratories pre dekontamináciu chladiacich systémov reaktorov. Reagenty„LOMI“ sú vytvorené regeneráciou kovových iónov - V2+ alebo Cr2+ a komplexotvornými látkami (napr. bipidril) rozpustené oxidy bohaté na Fe3+ sa regenerujú na Fe2+, ktoré sú ľahko rozpustné a zostávajú v roztoku spolu s aktivitou ako výsledok tvorby komplexov. „WAGR“ – „Windscale Advanced Gas Cooled Reactor“ proces dekontaminácie rúrok poškodeného paliva, ktorého plynná strana bola kontaminovaná štiepnymi produktmi s poškodeného paliva Používa sa pre plynom chladené reaktory Proces „LOMI“ Proces„WAGR“ Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

13. Proces „EMMA“ • Proces „EMMA“ („EdF“) je vyvinutý pre dekontamináciu nerezových povrchov v tlakovodných reaktoroch • počas oxidácie sa používa manganistan s koncentráciou 1 g/l a kyselina sírová, • počas regenerácie, sa používajú komplexné alebo regeneračné organické kyseliny, vrátane askorbovej kyseliny (0,5 – 1 g/l) + kyseliny citrónovej (0,5 g/l) + kyseliny šťaveľovej (okolo 0,5 g/l), • proces sa používa pri teplote 80 °C spolu s použitím ultrazvuku. Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

14. 3.3 Dekontaminácia kovových konštrukcii zariadení Ciele prípravy Poslucháči majú byť schopní: • Opísať rôzne metódy dekontaminácie kovových konštrukcii (chemická, elektrochemická, ultrazvuková, vodný lúč, inovatívne metódy) • Identifikovať výhody/nevýhody každej metódy Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

15. Chemická dekontaminácia Kontrolované rozpúšťanie povrchovej vrstvy kovov, kde je naakumulované hlavné množstvo rádionuklidov, použitím dekontaminačných roztokov (chemické reakcie) Výber reagentov závisí od: • vzniku kontaminácie • vlastností oxidačnej vrstvy: štruktúra, skladba, rozpustnosť • vlastností podkladného materiálu • následného použitia zariadenia Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

16. Chemická dekontaminácia • Procesy: • dvoj stupňové (APAC, APCITROX, CAN-DECON, LOMI) / viacstupňové (OZOX-A, POD) • mäkké procesy / tvrdé procesy • Metódy: • umývanie • utieranie • vodný lúč • ponorenie do vane • cirkulácia komponentmi • Čas • niekoľko hodín/dní, teplota - 100 °С • Zmiešanie so vzduchom, miešačmi alebo cirkuláciou. Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

17. Chemická dekontaminácia • Výhody: • jednoduchá a lacná metóda, ktorá nevyžaduje špeciálne vybavenie • odstránenie skoro všetkých rádionuklidov • možnosť dosahovania dekontaminačného faktora vyššieho ako 100 • materiál je očistený na úroveň spĺňajúcu požiadavky pre uvoľnenie do okolia • odstránenie rádioaktivity vo vnútorných priestoroch • Nevýhody: • veľké objemy sekundárnych odpadov • ohrev roztokov na teplotu 70 – 80 °C • použitie korozívnych a toxických reagentov Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

18. Elektrochemická dekontaminácia Elektrochemické rozpúšťanie (s použitím elektrického prúdu) povrchovej vrstvy kovu obsahujúceho kontamináciu, v elektrolyte (leštenie). • Anóda: dekontaminovaný predmet • Katóda: špeciálne zariadenie vyrobené z ocele alebo hliníka v závislosti od povrchu anódy • Elektrolyt: H3PO4, H2SO4, organické kyseliny - šťaveľová) • Napätie: 0-24 V • Metóda: • ponáranie do nádoby s elektrolytom • polosuchá metóda Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

19. Elektrochemická dekontaminácia • Výhody: • jednoduchá a lacná metóda pre rôzne tvary a povrchy • odstraňuje prakticky všetky rádionuklidy; dekontaminačný faktor vyšší ako 100 • povrchy sú leštené; hrúbka odstráneného materiálu je menej ako 25 mikrónov • menej RAO v porovnaní s chemickou metódou (polosuchá metóda) • vysoká rýchlosť • možnosť regenerácia elektrolytu • Nevýhody: • demontáž častí a ich ponáranie do elektrolytu • neutralizácia elektrolytu pre jeho opätovným použitím • nedajú sa odstrániť mazivá, oleje, izolácia Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

20. Mechanická dekontaminácia Odstraňovanie kontaminácie z povrchu za použitia celého výberu mechanických nástrojov • vákuové čistenie (odsávanie) • čistenie s pomocou kief, utierok . ručné kefovanie (suché alebo s použitím vody a rozpúšťadiel) • vibračné čistenie – použitie vibračného prostredia • použitie vodného lúča • abrazívne čistenie: použitie piesku, carborunda, skla, kovu, suchého ľadu • leštenie • frézovanie • ultrazvuková dekontaminácia Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

21. Mechanická dekontaminácia • Výhody • jednoduché použitie • vysoké dekontaminačné faktory • možnosť kontroly odstraňovania vrstvy • Nevýhody • potreba zachytávania prachu, hmly, aerosólov • nebezpečenstvo vnútornej kontaminácie obsluhy • problémy v prípade komplikovanej geometrie zariadenia • tvorba sekundárnych RAO Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

22. Vodná dekontaminácia (s vysoký a veľmi vysokým tlakom) • Výhody: • ekonomicky výhodná pre veľký rozsah veľkostí • diaľkové ovládanie • prúd roztoku ľahko preniká do škrabancov a prasklín • filtrácia a recyklácia vody znižujú sekundárne náklady • Nevýhody: • dekontaminácia veľkých súčasti je náročná na prácu • je nutná fragmentácia zložitých prvkov • kontrola vodného lúča (treba zabrániť poraneniam obsluhy) • nedajú sa odstrániť pevne prichytené vrstvy • vytvára sa príliš veľa odpadov Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

23. Dekontaminačná kabína používajúca vysokotlaký vodný lúč Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

24. Dekontaminácia s použitím abrazív • Výhody: • vysoká účinnosť, dostupnosť • diaľkové ovládanie • odstránenie prichytených vrstiev a vrstiev korózii • možnosť dekontaminácie vnútorných povrchov nádrží a potrubí • Nevýhody: • príliš veľa sekundárnych odpadov • ťažko kontrolovateľné odstraňovanie základného materiálu • produkcia aerosólov pri použití vákuového prúdu Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

25. Použitie abrazív Použitie abrazív v suchom prostredí Dekontaminácia kovov, plastov, betónu .… • odstránenie • čistenie • redukcia stupňa kontaminácie Použitie abrazív vo vlhkom prostredí Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

26. Mechanické činnosti používajúce oškrabávanie, leštenie, kefovanie • Široká škála nástrojov na trhu. • Ideálne pre odstraňovanie malých kontaminovaných povrchov. • Kvôli vznikajúcemu prachu sa má používať vo vetraných priestoroch; obsluha má používať ochranný odev. Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

27. Dekontaminácia s použitím špeciálnych látok Verzie chemických metód: použitie pien, gélov alebo odstraňovačov náterov obsahujúcich potrebné chemické látky • Pena • mastné povrchy • odsatá alebo utretá z povrchu • Gély • utierania z povrchu alebo pomocou prúdu vody • Odstraňovacie nátery • Vodné roztoky makromolekulárnych zlúčenín • vytvrdnú na povrchu do podoby filmu, ktorý sa odstráni Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

28. Ultrazvuková dekontaminácia • Výhody: • je vytvorených relatívne málo sekundárnych odpadov • dekontaminačný faktor vyšší ako 100 • dekontaminácia „neprístupných“ povrchov, prasklín, škrabancov, otvorov, hrboľatých povrchov, atď. • dekontaminácia systémov, nie je potrebná demontáž • Nevýhody: • účinnosť sa znižuje pri pevne prichytených vrstvách • odstraňovanie hrubých a lepivých povrchov • zabezpečenie frekvencie ultrazvuku a dostatočného výkonu • špecifická aplikácia Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

29. Dekontaminácia pretavovaním • Prerozdelenie aktivity na úkor vyššej rozpustnosti niektorých rádionuklidov v troske ako v roztavenom kove • po pretavení, prakticky všetko množstvo 60Co ostáva v kove • Cézium ostáva v troske • sú zachytené uvoľnené plyny • Rádionuklidy zostávajúce v roztavenom kove sú rozdelené homogénne v kove a tým sú účinne imobilizované v rekryštalizovanej mase kovu. Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

30. Nové metódy dekontaminácie • CryoSnow Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

31. Nové metódy dekontaminácie • CryoSnow Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

32. 3.4 Dekontaminácia povrchov stavebných konštrukcii Ciele prípravy Poslucháči majú byť schopní: • Identifikovať a vymenovať metódy dekontaminácie povrchov stavebných konštrukcii. • Identifikovať výhody/nevýhody mechanických dekontaminačných metód (brúsny papier, otraskovávanie piskom, drvenie, odrezávanie povrchu. atď.) Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

33. Dekontaminácia povrchov stavebných konštrukcii • jednoduché/bežné dekontaminačné metódy • dekontaminácia pomocou kief, drhnutím a umývaním • vákuová dekontaminácia • rozdrvenie a oškriabanie • oddeľovanie po vrstvách • iné metódy • ostriekavanie vodou • dekontaminácia penou • odstránenie vrchného náteru • použitie mikrovĺn • indukčný ohrev Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

34. Dekontaminácia povrchov stavebných konštrukcii Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

35. Dekontaminácia povrchov stavebných konštrukcii Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

36. 3.5 Technológie dekontaminácie zemín Ciele prípravy Poslucháči majú byť schopní: • Identifikovať a vymenovať metódy/techniky dekontaminácie zemín (vlhké preosievanie, mletie a miešanie, použitie vegetatívneho koreňového systému, atď.). • Identifikovať výhody/nevýhody každej metódy. Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”

37. Technológie dekontaminácie zemín • Dekontaminácia s použitím mokrého preosievania, mletia a miešania • Dekontaminácia s použitím vegetatívneho koreňového systému • Dekontaminácia s použitím gélov a organických polymérov • Ďalšie metódy dekontaminácie Проект BG/04/B/F/PP-166005, Програма “Leonardo da Vinci”