DE2511112B2 - Process for the decontamination of surfaces of metallic materials - Google Patents

Process for the decontamination of surfaces of metallic materials

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DE2511112B2
DE2511112B2 DE19752511112 DE2511112A DE2511112B2 DE 2511112 B2 DE2511112 B2 DE 2511112B2 DE 19752511112 DE19752511112 DE 19752511112 DE 2511112 A DE2511112 A DE 2511112A DE 2511112 B2 DE2511112 B2 DE 2511112B2
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Theodor Dipl.-Chem. Dr. 7501 Leopoldshafen Dippel
Detlef Dipl.-Chem. Dr. 7521 Neuthard Hentschel
Siegmar Dipl.-Ing. 7501 Linkenheim Kunze
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/28Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with molten salts
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
    • G21F9/30Processing

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dekontaminieren von Oberflächen metallischer Werkstoffe, bei welchem die Oberflächen mit Salzschmelzen in Kontakt gebracht werden.The invention relates to a method for decontaminating surfaces of metallic materials, in which the surfaces are brought into contact with molten salt.

H. T. Fu11am berichtete von Untersuchungen an radioaktiv kontaminierten Edclstahlprobcn [Report der Battcllc Pacific Northwest Laboratories, Richland, Washington, V. St. A., mit der Nummer BNWL-B-277 (Juli 197.1) J. Die Edclstahlprobcn wurden hierzu mit einer drei Jahre alten Spaltproduktlösung behandelt, so daß nach der Behandlung eine Kontamination der Oberflächen der Proben durch die Radio-Nuklidc Sr-WJ, Ru-HKi, Ag-I IDm. Sb-125, Cs-134, Cs-137, Cc-144 und Zr-W festgestellt werden konnte. Zum Entfernen dieser Radionuklide wurde u. a. ein Verfahren zur Salzschmclzcn-Dckontamination untersucht. Die kontaminierten Edclstahlprobcn wurden in einen Aluminiumoxid-Ticgcl gelegt, mit einer Schicht eines oder mehrerer anorganischer Salze bedeckt und in einem Ofen auf die Test-Temperatur erhitzt. Die zum Dekontaminieren wirkungsvollsten Schmelzen waren oxidierende Salzschmelzen,die NaNO, oder Fc2O,enthielten. Die Untersuchungen wurden in einem Temperaturbereich /wischen 4(H)° und 900° C, der größte Teil der Tests jedoch bei K(K)" C, durchgeführt. In den meisten Fällen wurde die Temperatur über einen Zeitraum von vier Stunden (Kontaktzeit) oder weniger konstant gehalten. Bei vielen der verwendeten Salze, insbesondere hei jenen, die Nitrate enthielten, war die Salzzersetzung undAtdcr die Salzvcrflüchtigung bei der Testtemperatur ein Problem.HT Fu11am reported on investigations on radioactively contaminated stainless steel samples [report of the Battalc Pacific Northwest Laboratories, Richland, Washington, V. St. A., with the number BNWL-B-277 (July 197.1) J. The stainless steel samples were for this purpose with a three year period old fission product solution treated, so that after the treatment, contamination of the surfaces of the samples by the radio nuclides Sr-WJ, Ru-HKi, Ag-I IDm. Sb-125, Cs-134, Cs-137, Cc-144 and Zr-W could be detected. To remove these radionuclides, a method for salt contamination was investigated, among other things. The contaminated stainless steel samples were placed in an aluminum oxide table, covered with a layer of one or more inorganic salts and heated to the test temperature in an oven. The most effective melts for decontamination have been oxidizing salt melts containing NaNO, or Fc 2 O. The tests were carried out in a temperature range between 4 (H) ° and 900 ° C, but most of the tests were carried out at K (K) "C. In most cases, the temperature was measured over a period of four hours (contact time) or less constant. For many of the salts used, particularly those containing nitrates, salt decomposition and salt volatilization was a problem at the test temperature.

An anderer Stelle in diesem Bericht heißt es: Um wirksam dekontaminieren zu können, muß eine oxidierende Salzschmelze verwendet werden, die einen substantiellen Teil der metallischen Phase korrodiert. Es wurde festgestellt, daß der Gcsamt-Dekontaminations-Faktor (DF), der einen Zahlcnwcrt für die Wirksamkeit des Verfahrens angibt, im Falle einesElsewhere in this report it says: In order to be able to decontaminate effectively, one must oxidizing molten salt can be used, which corrodes a substantial part of the metallic phase. It was found that the total decontamination factor (DF), which is a number factor for indicating the effectiveness of the procedure in the event of a

«ι«Ι

einmaligen Kontaktes der Metalloberfläche mjt der Salzschmelze in weitem Maße von dem verwendeten Sate-CT-MetaH-Gewfchtsyerhältnis abhängt. Bei einem ursprünglichen Sate-zu-Metall-Gewichtsverhältnis von 3;' beispielsweise wurde für das erste Jn-Kontakt-bringen ein DF von ca, KMH) erhalten. Der Schmelzpunkt von NaNO, liegt bei 307" C. Oberhalb des Schmelzpunktes beginnt die thermische Zersetzung desNaNO, unter Freiwerden von Sauerstoff und Stickoxiden, Bei Temperaturen über «u 600° C reagieren die gebildeten Zersetzungsprodukte mit der metallischen Phase zu Oxiden, die sich in der verbleibenden Salzschmelze !ösen. Bei 8(K)° C wurde eine Korrosionsrate von annähernd 60 mg - cm 2 · h'' gefundcn.one-time contact of the metal surface with the molten salt depends to a large extent on the Sate-CT-MetaH weight ratio used. With an original sate-to-metal weight ratio of 3; ' For example, a DF of approx. KMH) was obtained for the first Jn contact. The melting point of NaNO is 307 "C. The thermal decomposition of NaNO begins above the melting point, releasing oxygen and nitrogen oxides At 8 (K) ° C a corrosion rate of approximately 60 mg - cm 2 · h '' was found.

Die Untersuchungen ergaben, daß selbst dann, wenn die Salzschmelze wiederholt mit frischen, kontaminierten Metalloberflächen in Kontakt gebracht und optimal wieder zurückgeführt wird, ein Salz-zu-Metall-Gcwichtsverhältnis von 3:1 oder größer erforderlich ist, um einen DF von JiK* zu erreichen. II. T. Fullam betont zudem, daß dieses Verfahren ein großes Volumen an kontaminiertem SaI/. erzeugt und somit die praktische Anwendung von vornherein cingeschränkt ist.The investigations showed that even when the molten salt was repeatedly brought into contact with fresh, contaminated metal surfaces and is optimally recycled, a salt-to-metal weight ratio of 3: 1 or greater is required to achieve a DF of JiK *. II. T. Fullam also emphasizes that this method has a large volume of contaminated SaI /. generated and thus the practical application is restricted from the start.

Die Nachteile des Fullam-Verfahrens sind der große Anfall radioaktiv kontaminierter Abfälle, die verfestigt werden müssen zum Transport und zur Endlagerung, die verhältnismäßig starke Korrosion der Metalloberflächen, die hohe Temperatur (/.. B. X00° C), die verhältnismäßig lange Kontaktzeit (mindestens I bis 2 Stunden), sowie die die Betriebssicherheit gefährdenden Stickoxide, die u. U. Radionuklide mitführen können.The disadvantages of the Fullam process are large accumulation of radioactively contaminated waste that has to be solidified for transport and for Final storage, the relatively strong corrosion of the metal surfaces, the high temperature (/ .. B. X00 ° C), the relatively long contact time (at least 1 to 2 hours), as well as the nitrogen oxides that endanger operational safety, including radionuclides can carry with you.

Weiterhin wurde vorgeschlagen, Kontrollstäbc aus Hafnium-Metall, die in einem Druckwasser-Kcrnreaktor verwendet w.irden waren und hierbei an ihrer Oberfläche mit Snaltprodukl-Nuklidcn, wie /.. B. Co-W), kontaminiert worden waren, zu zerschneiden und die Hf-Stückc in eine NaOH-Schmelze zu tauchen, wobei die radioaktive Kontamination von der Schmelze aufgenommen wird |K. L. Rohde, R. R. Hammer: »Decontamination of Hafnium Metal Control Rods«, Seiten 94 bis 97, in J. R. Bower: »Chemical and Process Development Branch Annual Report, Fiscal Year 1965«, USEAC-Reporl des Idaho Operations Office, Idaho Falls, V. Sl. A., mit der Nr. I DO-14Mi I). Zum Erstellen eines Dekontaminationsverfahrens wurde ein Teil eines bestrahlten Hafnium-Kontrollstabcs verwendet, tier ca. 9.Λ Jahre lang nach seiner Entnahme aus dem Reaktor gelagert worden war. Eine Analyse ergab eine Tantal-Konzentration von weniger als 0,07 Gew.-%. Die Hauptkomponente der zu entfernenden, radioaktiven Spaltprodukt-Nuklide war nach der langen Lagerzeit Co-(SO, die anderen Nuklidc waren nur noch in so geringen Mengen vorhanden, daß sie für Messungen keine Rolle mehr spielten. Die Dckonlaminalions-Wirksamkcit einer NaOH-Schmelzc konnte daher nur an einem Nuklid, nämlich an Co-W) untersucht werden. Außerdem lagen die ursprünglich, also vor der Dckontaminations-Behandlung, vorhandenen C'o-60-Aktivitäten nicht sehr hoch: je nach Probe im Bereich zwischen 620 und 45X0 Zerfälle/Sekunde. Die Behandluiigshcdingimgcn wurden bei diesen Untersuchungen so variiert, daß bei jedem Versuch eine Temperatur V(Mi 450", 550" oder 570° C und eine Koiitaktzeit zwischen IO und 90 Minuten angewendetIt was also proposed that control rods made of hafnium metal, which were used in a pressurized water core reactor, and were used in this case at their Surface with Snaltprodukl-Nuklidcn, such as / .. B. Co-W), had been contaminated to cut and immersing the Hf pieces in a NaOH melt, removing the radioactive contamination from the Melt is absorbed | K. L. Rohde, R. R. Hammer: “Decontamination of Hafnium Metal Control Rods ", pages 94 to 97, in J. R. Bower: "Chemical and Process Development Branch Annual Report, Fiscal Year 1965", USEAC report Idaho Operations Office, Idaho Falls, V. Sl. A., with No. I DO-14Mi I). Part of an irradiated one was used to establish a decontamination process Hafnium control rods used, animal approx. 9Λ years had been stored long after it was removed from the reactor. Analysis showed a tantalum concentration of less than 0.07% by weight. After the long storage period, the main component of the radioactive fission product nuclides to be removed was Co- (SO, the other nuclides were only present in such small quantities that they were not needed for measurements Role played more. The Dckonlaminalions-efficacy of a NaOH melt could therefore only a nuclide, namely Co-W). In addition, the C'o-60 activities originally present before the contamination treatment were not very high: depending on the sample, in the range between 620 and 45X0 decays / second. The treatments were varied in these investigations so that a temperature V (Mi 450 ", 550" or 570 ° C and a temperature V (Mi 450 ", 550" or 570 ° C) Coordination time between 10 and 90 minutes applied

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wurde. Bei einem Versuch (von <j Versuchen) wurde genqmmenhaben. Hierdurch wird gegenüber den Wsdie Behandlung in drei Verfahrensschritte unterteilt, her bekannten SaJj^hmeten-DekqntaminatiQnsvera) 2 Minuten 45O' C, b) 3P Minuten 350° C und c) fahren erreicht, d»ßiiwrgeringe Mengen an radioaktiv 30 Minuten 550" C, bei einem anderen Versuch in köntaminieirten Salziab^IIen entstehen und verfestigt zwei Schritten: 10 Mmuten450o C, 80 Minuten 350°. s bzw, beseitigt werden müssen. Die erfindungsgemäß Die Restaktivitäten des Co-60 waren in jedem Falle einzuse^zesnden pekontaminationsmittel werden auf unter 10% abgesunken, in zwei Fällen sogar unter 1%. bestimmte Teilchengröße gemahlen (zwischen 0,04 -Zur Entfernung der NaOH-Reste von der Hf-Ober- und 0,08 ram) und können unterhalb 300° G angefläche wurden die Proben in verdünnte Salzsäure gc- wendet werden. Sie erfüllen die Forderung, nicht zutaucht, ι» sammenzubacken. Damit das Werkstück durch diebecame. One attempt (of <j attempts) was accepted. As a result, the treatment is subdivided into three procedural steps compared to the Wsd, from the well-known SaJj ^ hmeten-DekqntaminatiQnsvera) 2 minutes 45O'C, b) 3P minutes 350 ° C and c) drive, the low amounts of radioactive 30 minutes 550 ° C, In another experiment in potentially contaminated salts, two steps arise and solidify: 10 minutes 450 o C, 80 minutes 350 o s or must be eliminated dropped below 10%, in two cases even below 1%. Certain particle size ground (between 0.04 - to remove the NaOH residues from the Hf surface and 0.08 ram) and can be applied below 300 ° G, the samples in dilute hydrochloric acid. They meet the requirement that they should not be immersed in the oven, so that the workpiece can pass through the

Die Nachteife dieses Verfahrens sind jedoch eben- Knallgasflammc nicht überhitzt wird, muß die FlammeThe disadvantage of this method are, however, that oxyhydrogen flame is not overheated, the flame must

falls wieder die große Menge radioaktiver Abfall (hier mit beispielsweise Stickstoff auf eine Temperatur wc-if again the large amount of radioactive waste (here with, for example, nitrogen to a temperature wc-

NaOH), die zusätzlich kontaminierte salzsäure Ab- nigc Grade oberhalb des Schmelzpunktes des geradeNaOH), the additionally contaminated hydrochloric acid minus degrees above the melting point of the straight

fail-Lösung und die verhältnismäßig hohen Tempera- zu verwendenden Salzes gekühlt werden. Nach demfail solution and the relatively high temperature to be used salt are cooled. After this

türen zwischen 450° und 570° C. Das Verfahren is Aufsprühen der Salzschmelze wird die TemperaturDoors between 450 ° and 570 ° C. The process is spraying the molten salt, the temperature

wurde zudem nur an Hf-Obcrflächcn und nur für Co- nocn ca- 15 bis ca. 60 Minuten in der Nähe deswas also only on Hf Obcrflächcn and only for co NOCN ca-15 to about 60 minutes near the

60-Kontaminalionen erprobt. Schmelzpunktes des Salzes gehalten. - Bei einem Gc-60 contamination tested. Melting point of the salt kept. - With a Gc-

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein misch aus 24 g NaOH, 27 g KOH und 0,5 g Na2O2, Verfahren zu schaffen, das die Nachteile der bekamt- das bei 260° bis 280° C als Tauchbad eine gute Dcten Verfahren v« meidet, insbesondere das Anfallen 20 kontaminationswirksamkeit aufweist (Restaktivität großer Mengen radioaktiver Abfälle, und das mit ei- 0,3 %-, bzw, mit anschließender Nachbehandlung in 2n nem Minimum an Aufwand für Arbeitszeit und Ko- HNO3 Restaktivität 0,2%), müssen zur Anwendung sten ein Maximum an Betriebssicherheit und Dckon- nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die störentaminationswirkung gewährleistet. Die dckontami- den hygroskopischen Eigenschaften weitgehend urinierten Werkstücke sollen wiedervenvL-ndbar sein und 25 terdrückt werden. Dies wird durch einen Zusatz von dürfendaherdurchdasVerfahrenpraktisch nicht kor- Na2CO3 und eine Erhöhung des KOH-Anteils crrodicrt werden. Die im Verfahren verwendeten De- reicht. Es ist denkbar, tiiß auch weitere, zunächst hykontaminatioasmhtel sollen mit oder ohne radioak- groskopischc Dekontaminationsmittel durch gccigtive Abfallstoffe mit dun üblichen Verfestigung»;- und nctc Zusätze für das erfindungsgemäße Verfahren Bcscitigungsvcrfahrcn für radioaktive Abfälle auf .κι verwendbar gemacht werden können, einfache und gefahrlose Weise sicher verfestigt wer- Durch die Art der Dekontaminationsmittel des erden können. findungsgcmäßcn Verfahrens und die niedrigen Ar-The invention is based on the object of creating a mixture of 24 g NaOH, 27 g KOH and 0.5 g Na 2 O 2 , a process that has the disadvantages of being a good immersion bath at 260 ° to 280 ° C DCTs method v «avoids, in particular the seizures 20 contamination activity (residual activity having large amounts of radioactive waste, and with egg 0.3% -, respectively, followed by post-treatment in 2n nem minimum of effort and labor co HNO3 residual activity 0 , 2%), a maximum of operational safety and Dckon- must be guaranteed for the application of the method according to the invention, the disruptive amination effect. The dckontamid hygroscopic properties of largely urinated workpieces should be reusable and suppressed. This will therefore be practically non-corrosive to the process by adding Na 2 CO 3 and increasing the KOH content. The de- sufficient used in the procedure. It is conceivable that further, initially hykontaminatioasmhtel should be able to be made usable for radioactive waste with or without radioactive waste materials with or without radioactive waste materials with normal solidification Can be safely solidified by the type of decontamination agent used in the earth. inventive method and the low labor

Die Aufgabe wird in übenascheiij-einfachcr Weise beitstempcraturcn, die nur wenige Grade über denThe task is done in a simple and easy way of working temperature, which is only a few degrees above the

erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß anorganische, jeweiligen Schmelzpunkten liegen, sind Zcrsctzungs-solved according to the invention in that inorganic, respective melting points are, decomposition

Salzschmclzcn bildende* Dckontami.v,lionsmittcl in 35 reaktionen und die Entwicklung giftiger und/oderSalt melts forming * Dckontami.v, lionsmittcl in 35 reactions and the development of toxic and / or

einem Zuge in eine heiße Knallgasflanime aus Accty- korrodierender Gase nicht zu befürchten. Die crkal-A train in a hot oxyhydrogen gas flanime made of Accty-corrosive gases is not to be feared. The crkal-

len und Sauerstoff oder Wasserstoff und Sauerstoff tcten, auf den Oberflächen haftenden Dekontamina-oils and oxygen or hydrogen and oxygen, decontaminants adhering to the surfaces

gcbracht werden, die vor dem Einbringen der pulver- tionsmittcl sind aufgrund ihrer Wasscrlöslichkcitmust be brought before the introduction of the powder media because of their water solubility

formigen Dckontaminationsmiltel mit einem inerten leicht restlos zu entfernen. Das Einbringen in die bc-Formed disinfection agent can be easily removed completely with an inert one. The introduction into the bc-

Gasauf eine Temperatur wenige Grade oberhalb der -10 kannten Verfestigungsmedien, wie z.B. Bitumen,Gas to a temperature a few degrees above -10 known solidification media, such as bitumen, Schmelztemperatur des jeweiligen Dekontamina- Glas (Hler Zcmcntlcim, kann ohne SchwierigkeitenMelting temperature of the respective Dekontamina- glass (Hler Zcmcntlcim, can be used without difficulty

tionsmittcls gekühlt wird, in dieser geschmolzen wer- durchgeführt werden, da diese Mittel die Forderungtionmittcls is cooled, in this being melted, as this means the requirement

den und in flüssigem Zustand bei Temperaturen bis nach Verträglichkeit mit den Verfestigungsmedien er-and in the liquid state at temperatures up to compatibility with the solidification media

/u größenordnungsmäßig 4(10° C mit Hilfe der Gas- füllen. Durch die geringe und gleichmäßige Korro-/ u of the order of 4 (10 ° C with the help of the gas fill. Due to the low and even corrosion

flamme auf die zu dekonlaminierenden Oberflächen 45 sionswirkung der nach dem erfindungsgemäßen Vcr-flame on the surfaces to be deconlaminated 45 sion effect of the according to the invention

in dünner Schicht aufgetragen werden, bis zu größen- fahren angewandten Dckontaminationsmittel, esbe applied in a thin layer, up to large-scale applied decontamination agent, it

ordnungsmäßigeiner Stunde lang darauf belassen und wurden Korrosionsraten zwischen 0,3 und ca. 2K mg/left on for one hour and corrosion rates between 0.3 and approx.

danach mit wenig Wasser abgespült werden. cnr · h bei guter Dckontaminationswirkunggcfundcn,then rinsed off with a little water. cnr h found with good contamination effect,

Vorteilhafterweise bestehen die gemäß der Erfin- bleibt das Gefüge der Metalloberflächen, wie optischeAdvantageously, according to the invention, the structure of the metal surfaces remains, such as optical ones

dung verwendbaren Dekontaminationsmittel aus SaI- 511 Untersuchungen zeigten, erhalten. Die WerkstückeUsable decontamination agent from SaI-511 investigations showed obtained. The work pieces

/en. Gemischen von Salzen oder Gemischen von SaI- können daher nach dem Dekontaminieren wicdervcr-/ en. Mixtures of salts or mixtures of SaI- can therefore be recycled after decontamination.

zen und/oder Alkali-Hydroxiden und Peroxiden aus wendet werden ohne weitere Maßnahmen,zen and / or alkali hydroxides and peroxides are used without further measures,

der Gruppe primäre Phosphate des Kaliums und des Zusätzliche Untersuchungen zeigten, daß sich dieof the group primary phosphates of potassium and the additional investigations showed that the

Ammoniums, Gemische solcher primärer Phosphate nach der Salzschmclzcn-Dckontamination verblci-Ammonium, mixtures of such primary phosphates are bled after salt contamination

tnit Kaliumchlorid, Gemische von Chloriden des Na- 55 bcndcn Restaktivitäten weiter verringern lassen, wennWith potassium chloride, mixtures of chlorides of the sodium chloride, allow residual activities to be reduced further, if

triums, Kaliums und Aluminiums, Gemische von Na- dem Abspülvorgang mit Wasser eine 5 Minuten langetrium, potassium and aluminum, mixtures of Na- the rinsing process with water for 5 minutes

triumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumperoxid und Behandlung mit wäßriger, ca. 2n HNO, vorausgeht.trium hydroxide, potassium hydroxide, sodium peroxide and treatment with aqueous, approx. 2N ENT.

Natriumkarbonat. Im folgenden werden zur Erläuterung der Erfin-Sodium carbonate. In the following, to explain the invention Dic Dckontaminationsmittel werden mit einer dung einige AusfUhrungsbcispiclc aufgeführt, die dieThe decontamination agents are listed with a number of execution examples that indicate the

mittleren Korngröße im Bereich zwischen 0,04 und mi Erfindung jedoch nicht beschränken.
0,OK mm in die Gasflamme gebracht.
However, do not limit the mean grain size in the range between 0.04 and mi of the invention.
0, OK mm brought into the gas flame.

Durch die Art des Auftragens des geschmolzenen Beispiel IBy the way in which the molten Example I was applied Dckontaminationsmittcls gemäß der Erfindung auf Edclstahlproben aus Stahl 1.4541 wurden zur Kon-Dckontaminationsmittcls according to the invention on stainless steel samples made of steel 1.4541 were used to

dic metallische Oberfläche können so geringe tain nation 500 Stunden in einer Kontaminationslö-The metallic surface can last for 500 hours in a contamination solution.

Schichtdicki-nwicO,2 mm oder dünner, beispielsweise μ sung (""Co,'"'Sr/"1Y, '""RuZ1116Rh1 111Cc enthaltend, jc-Layer thickness i-nwicO, 2 mm or thinner, for example μ solution ("" Co, '"' Sr /" 1 Y, '"" RuZ 1116 Rh 1 111 Cc containing, jc-

0,02 bis 0,03 mm bei Anwendung von KH2PO4, cr/.ielt weils in einer Konzentration von ca. 2 μ Ci/ml) in0.02 to 0.03 mm when using KH 2 PO 4 , cr / .ielt Weils in a concentration of approx. 2 μ Ci / ml) in

werden, die bereits nach verhältnismäßig kurzen Zei- einem Hochdruckautoklaven auf 300° C bei 88 atmbe, which after a relatively short time a high pressure autoclave to 300 ° C at 88 atm

len, beispielsweise 15 Min. die Kontaminationen auf- erhitzt. Diese Bedingungen entsprechen etwa denjc-len, for example 15 minutes. The contaminations are heated up. These conditions correspond roughly to the

nigen, die in einem Leiphtwasserreaktor vorliegen. Nach zweistündiger Trocknung bei 200 ° C wurden die Proben 15 Minuten lang mit Kaliumdihydrogenphosphat-Schmelze (KH2PO,,; Schmelzpunkt 253" C) besprüht, die Schmelze auf den Stahlproben erkalten gelassen, anschließend mit Wasser bei Raumtemperatur abgespült und die Aktivitätsabnahme bestimmt. Der Vorgang wurde zweimal wiederholt. Die gemessenen Restaktivitäten lagen unter 1%, bezogen auf die ursprünglich vorhandene Kontamination. Die Proben sahen anschließend blank aus. Ausnahmefälle traten dann auf, wenn sich die Aktivität auf den Proben in bereits vor der Behandlung mit Dekontaminationsmitteln vorhandenen Korrosionslöchern befand, die von der Schmelze nur teilweise abgetragen wird; dann lag die Restaktivität um 5%. An dem Material haftete nach dem Behandeln im Durchschnitt 53 mg/cm2 (= 530 g/m2) Salz, entsprechend einer Schichtdicke von 0,2 mm.nigen that are present in a Leipzig water reactor. After drying for two hours at 200 ° C., the samples were sprayed with potassium dihydrogen phosphate melt (KH 2 PO ,,; melting point 253 "C) for 15 minutes, the melt allowed to cool on the steel samples, then rinsed with water at room temperature and the decrease in activity determined. The process was repeated twice. The measured residual activities were below 1%, based on the originally present contamination. The samples then looked bright. Exceptions occurred when the activity on the samples was in corrosion holes that were already present before the treatment with decontamination agents which is only partially removed by the melt; then the residual activity was around 5% .After treatment, an average of 53 mg / cm 2 (= 530 g / m 2 ) of salt adhered to the material, corresponding to a layer thickness of 0.2 mm .

Beispiel 2Example 2

Edelstahlproben, die, wie in Beispiel 1 beschrieben, kontaminiert wurden, wurden zur Dekontamination mit einer Schmelze, bestehend aus 24,0 g NaOH, 30,0 g KOH, 0,5 g Na2O2 und 5,5 g NaCO, bei 260° C-280° C, wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt. Die Dekontaminationsschritte wurden, wie in Beispiel 1 beschrieben, durchgeführt. Die Restaktivitäten betrugen für Co-60 und Ce-144 jeweils zwischen I und 3%, für Ru-106/Rh-U)6 7,5%, Nach der Salzbehandlung sahen die Proben brsun aus. Mach einer fünfminütigen Behandlung mit 2n Salpetersäure sank die Restaktivität weiter ab auf bis zu 60% dieser s Restaktivität und die Proben wurden blank.Stainless steel samples that were contaminated as described in Example 1 were used for decontamination with a melt consisting of 24.0 g NaOH, 30.0 g KOH, 0.5 g Na 2 O 2 and 5.5 g NaCO 260 ° C-280 ° C, as described in Example 1, treated. The decontamination steps were carried out as described in Example 1. The residual activities were between 1 and 3% for Co-60 and Ce-144, and 7.5% for Ru-106 / Rh-U) 6. After the salt treatment, the samples looked brsun. After a five-minute treatment with 2N nitric acid, the residual activity fell further down to 60% of this residual activity and the samples became blank.

Beispiel 3Example 3

Edelstahlproben, die, wie in Beispiel 1 beschrieben, kontaminiert wurden, wurden in einer Salzschmelze,Stainless steel samples that were contaminated as described in Example 1 were in a molten salt,

tu bestehend aus 11,7 g NaCI, 14,9 g KCI und 26,6 g AICI3, bei einer Temperatur von 130° C, wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt. Es wurden Restaktivitäten von 0,6 bis 6% erzielt. Die Proben sahen nach der Behandlung fleckig-grau aus.tu consisting of 11.7 g of NaCl, 14.9 g of KCl and 26.6 g of AlCl 3 , at a temperature of 130 ° C., as described in Example 1, treated. Residual activities of 0.6 to 6% were achieved. The samples looked blotchy gray after treatment.

Bei der in den Beispielen angewendeten Technik des Aufsprühens der Salzschmelzen ist - unter der Annahme, daß die Bedeckung 0,5 mm beträgt — ca. 1,2 kg/m2 metallischer Oberfläche erforderlich. Diese Salzmenge gelangt beim Abspülen in den flüssigenIn the technique of spraying the molten salts used in the examples - assuming that the coverage is 0.5 mm - about 1.2 kg / m 2 of metallic surface is required. This amount of salt ends up in the liquid when rinsing

2« Abfall. Unter der Annahme daß dabei eine 1 %ige Lösung entsteht, fallen 120 frnr Oberfläche als Abfallösung an. Demgegenüber ergaben zum Kostcn- und Abfall-Mengen-Vergleich ausgeführte Tauchbad-Versuche mit Kaliumdihydrogenphosphat, daß2 «Waste. Assuming that a 1% Solution arises, dropping 120 frnr the surface as waste solution at. In contrast, immersion bath tests carried out to compare costs and waste quantities resulted with potassium dihydrogen phosphate that

man in Tauchbädern 10 bis 20 kg Salz pro m: zur Dekontamination (die dreimalige Benutzung ist einkalkuliert) benötigt, die dann vollständig in den radioaktiven Abfall gelangen. Etwa 5% der Salzmenge fällt dabei in Form einer I%igcn Abfallösung an.In immersion baths, 10 to 20 kg of salt per m : are required for decontamination (three uses are included in the calculation), which then end up in the radioactive waste completely. About 5% of the amount of salt is obtained in the form of a 1% waste solution.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren stum Dekontaminieren von Oberflächen metallischer Werkstoffe, bei welchem die Oberflächen mit Salzschmelzen in Kontakt gebrachtwerden,dadurch gekennzeichnet,daß anorganische. Salzschmelzen bildende Dekontaminationsmittel in einem Zuge in eine heiße Knallgasflamrac aus Acetylen und Sauerstoff oder Wasserstoff und Sauerstoff gebracht werden, die vor dem Einbringen der pulverförmigen Qekontaminationsmittcl mit einem inerten Gas auf eine Temperatur wenige Grade oberhalb der Schmelztemperatur des jeweiligen Dekontarninatronsmittels gekühlt wird, in dieser geschmolzen werden und in flüssigem Zustand bei Temperaturen bis zu größenordnungsmäßig 400° C mit Hilfe der Gasflamme auf die zu dekontaminierenden Oberflächen in dünner Schicht aufgetragen werden, bis xu größcnordnungsmäßig einer Stunde lang darauf belassen und danach mit wenig Wasser abgespült werden.Process stum decontaminating surfaces of metallic materials, in which the Surfaces are brought into contact with molten salts, characterized in that inorganic. Molten salt decontamination agents in one go into a hot one Oxyhydrogen flamrac made of acetylene and oxygen or Hydrogen and oxygen are brought before the introduction of the powdery Qekontaminationsmittcl with an inert gas to a Temperature a few degrees above the melting temperature of the respective decontamination agent is cooled, are melted in this and in the liquid state at temperatures up to the order of 400 ° C with the aid of Apply a thin layer of gas flame to the surfaces to be decontaminated until xu on it for the order of an hour left and then rinsed off with a little water.
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