Ученые нашли способ очищать и повторно использовать ценные реакторные сплавы

Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале «Известия РАН. Серия физическая».

В процессе работы ядерного реактора на поверхностях внутриконтурного оборудования (парогенераторов, трубопроводов и других элементов) осаждаются прочные радиоактивные отложения. Удалять их (дезактивировать оборудование) необходимо как при проведении планового капитального обслуживания реакторных установок, так и при их окончательном выводе из эксплуатации. Обычно процедуру дезактивации проводят, обрабатывая поверхности растворами кислот и щелочей. Такой метод вызывает коррозию оборудования и накопление огромных объемов вторичных жидких радиоактивных отходов, перерабатывать которые сложно и дорого. Поэтому ученые ищут альтернативные подходы.

Ранее исследователи из Общества с ограниченной ответственностью «ИнноПлазмаТех» (Санкт-Петербург) разработали и протестировали в лабораторных условиях «сухую» технологию очистки, которая полностью исключает образование жидких радиоактивных отходов.

В рамках такого подхода авторы обрабатывали образцы металлических сплавов в укороченном разряде аргона при давлении, близком к атмосферному, реализуя процесс ионного и термического распыления поверхностного слоя. Энергии ускоренных ионов аргона с избытком хватает, чтобы разрушить связи любых химических соединений на дезактивируемой поверхности. Это обеспечивает распыление загрязненного слоя с его последующим осаждением в твердом виде на специальном съемном электроде-коллекторе. Метод позволяет полностью исключить образование жидких радиоактивных отходов, требующих сложной переработки.