BE904139A

BE904139A - Werkwijze voor de decontaminatie van radioaktief besmette materialen.

Info

Publication number: BE904139A
Application number: BE8660917A
Authority: BE
Original assignee: Lemmens Godfried
Priority date: 1986-01-30
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1986-05-15
Also published as: FI861434A; KR900007747B1; DE3676192D1; ES8707626A1; CN87100443A; CA1270428A; ATE59113T1; ES553963A0; CN87100443B; US4690782A; EP0242449A1; EP0242449B1; FI861434A0; JPS62217200A; KR870007528A

Abstract

Werkwijze bestaande hoofdzakelijk in achtereenvolgens het gedurende een bepaalde tijd in kontakt brengen van het oppervlak van de besmette materialen met een oplossing van natriumkarbonaat (Naa CO3); het gedurende een bepaaldetijd in kontakt brengen van het oppervlak van de besmette materialen met verwarmd en verdund salpeterzuur (HNO3), terwijl hierbij kaliumpermanganaat (KMnO4) toegevoegd wordt; het gedurende een bepaalde tijd in kontakt brengen van de besmette materialen met een oplossing van oxaalzuur (COOHCOOH2H2O); en uiteindelijk het spoelen en drogen van de voornoemde materialen.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   BESCHRIJVING neergelegd tot staving van een aanvraag voor 
BELGISCH OCTROOI geformuleerd door 
Godfried LEBENS voor "Werkwijze voor de decontaminatie van radioaktief be- smette materialen" 
 EMI1.1 
 als UITVINDINGSOKTROOI 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 Werkwijze voor de decontaminatie van radioaktief besmette materialen. materialen. 



  Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de decontaminatie van radioaktief besmette materialen, met andere woorden een werkwijze om radioaktieve stoffen van de erdoor besmette materialen te scheiden en te verwijderen. In het bijzonder heeft de werkwijze volgens de uitvinding als doel het wegnemen van een zogenaamde gefixeerde besmetting die ontstaat op materiaaloppervlakken na in kontakt geweest te zijn met radioaktieve stoffen. 



  Het is bekend dat het vrij moeilijk is om radioaktieve materiaaldeeltjes of stoffen optimaal te scheiden van de ermee besmette materialen. De huidige uitvinding voorziet dan ook in een originele werkwijze waarbij door middel van een chemische decontaminatie een doeltreffende scheiding en wegname van radioaktieve stoffen en materiaaloppervlakken kan tot stand gebracht worden zonder dat hiertoe ingewikkelde en moei- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 lijke technieken vereist zijn. 



  Hiertoe bestaat de werkwijze volgens de uitvinding hoofdzakelijk in achtereenvolgens het gedurende een bepaalde tijd in kontakt brengen van het oppervlak van de besmette materialen met een oplossing van natrumcarbonaat   (NaCO)   ; het gedurende een bepaalde tijd in kontakt brengen van het oppervlak van de besmette materialen met verwarmd en verdund salpeterzuur   (HNO), terwijl   hierbij kaliumpermanganaat   (KMnO.)   toegevoegd wordt ; het gedurende een bepaalde tijd in kontakt brengen van de besmette materialen met een oplossing van oxaalzuur (COOHCOOH2H20) ; en uiteindelijk het spoelen en drogen van de hiervoor behandelde materialen. 



  Met het inzicht de kenmerken volgens de uitvinding beter aan te tonen, wordt hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, meer gedetailleerd de voornoemde werkwijze beschreven. 



  Zoals voornoemd worden volgens een eerste stap van de uitvinding de besmette materialen, of althans minstens de te behandelen oppervlakken ervan, in kontakt gebracht met een oplossing van natriumcarbonaat. Hiertoe wordt bij voorkeur het natriumkarbonaat opgelost onder toevoeging van warmte, en wel zodanig dat een zeer sterk alkalische oplossing wordt verkregen. Door het kontakt tussen deze bij voorkeur opgewarmde 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 alkalische oplossing en het te behandelen oppervlak wordt bereikt dat het meestal aan het besmette oppervlak aanwezige boor (borium), dat het wegnemen van radioaktieve materiaaldeeltjes bemoeilijkt, hoofdzakelijk op voorhand verwijderd wordt. 
 EMI4.1 
 



  De temperatuur van de natriumkarbonaatoplossing bedraagt bij o voorkeur minstens 80 C. De tijd gedurende dewelke in het voor- noemde kontakt wordt voorzien wordt gekozen in funktie van de grootte van het te behandelen oppervlak, en van de aard en sterk te van de radioaktieve besmetting. In de meeste gevallen zal een kontaktduur van 5 à 30 minuten volstaan. 



  De tweede stap van de uitvinding bestaat erin dat, nadat de eerste stap volledig is uitgevoerd, de besmette materialen in kontakt gebracht worden met verdund salpeterzuur waaraan kaliumpermanganaat toegevoegd wordt. Hiertoe wordt eerst het' verdund salpeterzuur verwarmd. Vervolgens worden de volgens de eerste stap behandelde materialen in kontakt gebracht met dit verdund salpeterzuur, waarbij vervolgens kaliumpermanganaat, bij voorkeur in korrelvorm, aan het salpeterzuur wordt toegevoegd. Teneinde een optimale reaktie tussen beide pro- 
 EMI4.2 
 dukten te verkrijgen wordt voor het verdund salpeterzuur een o temperatuur van 70 C gebracht, terwijl bij het toevoegen van het kaliumpermanganaat in een konstante circulatie wordt voorzien.

   Door deze tweede stap van de uitvinding wordt verkregen 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 dat permanganaationen (Mn04-) zich vastzetten op de besmette deeltjes, hetgeen kan vastgesteld worden doordat de oppervlakken van de behandelde materialen zwart kleuren. 



  De koncentratie waarmee kaliumpermanganaat aan het verdund salpeterzuur wordt toegevoegd, evenals de tijd gedurende dewelke bij deze tweede stap de te behandelen materialen in   kontaki   zijn met de betreffende produkten, zullen gekozen worden in funktie van de grootte van de te behandelen oppervlakken, en de aard en sterkte van de radioaktieve besmetting. Bij voorkeur zal evenwel het kaliumpermanganaat à ratio van een kilogram op 1000 liter verdund salpeterzuur worden toegevoegd. 



  De derde stap van de uitvinding bestaat erin dat, nadat de tweede stap volledig is afgehandeld, de besmette materialen in kontakt gebracht worden met een oplossing van oxaalzuur. 



  Het kontakt gebeurt bij voorkeur onder verhoogde temperatuur, hetgeen het voordeel biedt dat de reaktiesnelheid van het zich gedurende deze stap voordoende proces aanzienlijk stijgt. 



  Bij deze derde stap van de werkwijze volgens de uitvinding wordt bereikt dat de permanganaationen en de besmettende radioaktieve materiaaldeeltjes van het oppervlak van de te behandelen materialen wordt gescheiden. De oplossing van het oxaalzuur zal sterk genoeg zijn indien men merkt dat het te behandelen materiaal een zuiver grijs-wit oppervlak verkrijgt, 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 hetgeen erop wijst dat er geen sporen van permanganaat meer aanwezig zijn. Bij voorkeur zal evenwel een koncentratie aangewend worden die zodanig gekozen is dat bij de samenvoeging van gelijke hoeveelheden van, enerzijds, de oxaalzuuroplossing, en anderzijds, het mengsel zoals beschreven in de tweede stap, namelijk het mengsel van verdund salpeterzuur en kaliumpermanganaat, een neutraal produkt wordt verkregen. 



  Volgens de vierde en laatste stap van de uitvinding worden de behandelde materialen gespoeld en gedroogd, waarbij het spoelen bijvoorbeeld gebeurt door middel van gedemineralizeerd water. 



  Indien men echter voor het spoelen merkt dat de besmetting nog te groot is, dan zullen, eveneens volgens de uitvinding, de voornoemde tweede en derde stap van de werkwijze één of meermalen herhaald worden met verhoogde koncentraties van kaliumpermanganaat en oxaalzuur. 



  Bij voorkeur zal het in kontakt brengen van de besmette materialen met de voornoemde oplossingen gebeuren door middel van onderdompeling. De werkwijze voor de uitvinding is hierdoor in het bijzonder geschikt voor het ontsmetten van relatief kleine materialen en elementen, zoals deze voorkomen in labo's. Dit neemt echter niet weg dat de uitvinding ook toepasbaar is op grotere besmette voorwerpen, waarbij dan het voornoemde kon- 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 takt met de verscheidene produkten tot stand kan gebracht worden door middel van respektievelijke bevochtigingen of dergelijke van de te behandelen oppervlakken. 



  Eveneens volgens de uitvinding kunnen desgewenst de verschillende restprodukten in één keer geloosd worden. Door deze produkten in een juiste mengverhouding met elkaar te mengen ontstaat immers een mengsel met een neutrale zuurtegraad, of dus met een pH = 7, wat het voordeel biedt dat dit mengsel in de bestaande kringloop van afvalwaters van bestaande nukleaire installaties kunnen verwerkt worden, zonder dat hierbij gevaar ontstaat voor beschadiging, verstopping, enz. 



  Het is duidelijk dat er vele varianten voor het uitvoeren van de voornoemde werkwijze bestaan, waarbij verschillende koncentraties, mengverhoudingen en kontakttijden worden aangewend, zonder dat hierbij buiten het kader der uitvinding wordt getrede

Claims

Eisen.

1. - Werkwijze voor de decontaminatie van radioaktief besmette materialen, met het kenmerk dat zij hoofdzakelijk bestaat in achtereenvolgens het gedurende een bepaalde tijd in kontakt brengen van het oppervlak van de besmette materialen met een oplossing van natriumkarbonaat (Na2 C03) ; het gedurende een bepaalde tijd in kontakt brengen van het oppervlak van de besmette materialen met verwarmd en verdund salpeterzuur (HNO), terwijl hierbij kaliumpermanganaat (KMnO,) toegevoegd wordt ; Het gedurende een bepaalde tijd in kontakt brengen van de besmette materialen met een oplossing-van oxaalzuur (C00HCOOH2H20) ; en uiteindelijk het spoelen en drogen van de voornoemde materialen.

2.-Werkwijze volgens eis 1, met het kenmerk dat de oplossing van natriumkarbonaat verwarmd is.

3.-Werkwijze volgens eisen 1 of 2, met het kenmerk dat een sterk alkalische oplossing van natriumkarbonaat wordt aangewend.

4.-Werkwijze volgens één der voorgaande eisen, met het, ken- merk dat de duur waarmee het oppervlak van de besmette mate-, rialen in kontakt gebracht wordt met de oplossing van na- <Desc/Clms Page number 9> natriumcarbonaat gelegen is tussen 5 en 30 minuten.

5.-Werkwijze volgens één der eisen 1 tot en met 4, met het kenmerk dat de tijden gedurende dewelke het oppervlak van de besmette materialen met, enerzijds, de oplossing van natriumcarbonaat en, anderzijds, het verdund salpeterzuur en het kaliumpermanganaat in kontakt wordt gebracht, gekozen worden in funktie van de grootte van het oppervlak van de te behandelen materialen, en de aard en de sterkte van de radioaktieve besmetting.

6.-Werkwijze volgens één der voorgaande eisen, met het kenmerk dat het verdund salpeterzuur aangewend wordt bij een temperatuur van ongeveer 70 C.

7.-Werkwijze volgens één der voorgaande eisen, met het kenmerk dat het kaliumpermanganaat aan het salpeterzuur wordt toegevoegd à ratio van 1 kilogram op 1000 liter.

8.-Werkwijze volgens één der eisen 1 tot en met 6, met het kenmerk dat het kaliumpermanganaat aan het verdund salpeterzuur wordt toegevoegd in funktie van de grootte van het oppervlak van de te behandelen materialen, en de aard en de sterkte van de radioaktieve besmetting.

9.-Werkwijze volgens één der voorgaande eisen, met het ken- <Desc/Clms Page number 10> merk dat het kaliumpermanganaat aan het verdund salpeterzuur wordt toegevoegd in korrelvorm.

10.-Werkwijze volgens één der voorgaande eisen, met het kenmerk dat de oxaalzuuroplossing gedurende haar aanwending opgewarmd is.

11.-Werkwijze volgens één der voorgaande eisen, met het ken- \ merk dat de oplossing van het oxaalzuur minstens zulke hoge koncentratie heeft dat gedurende de behandeling hiermee de besmette materialen een zuiver grijs-wit metaal oppervlak verkrijgen.

12.-Werkwijze volgens één der voorgaande eisen, met het kenmerk dat het spoelen van de behandelde materialen gebeurt met gedemineralizeerd water.

13.-Werkwijze volgens één der voorgaande eisen, met het kenmerk dat in het geval dat na de behandeling met de oplossing van het oxaalzuur nog een te grote besmetting aanwezig is, de twee behandelingen, enerzijds, met het verdund salpeterzuur en het kaliumpermanganaat en, anderzijds, met het oxaalzuur, minstens éénmaal hernomen worden.

14.-Werkwijze volgens eis 13, met het kenmerk dat bij het hernemen van de twee voornoemde behandelingen minstens de <Desc/Clms Page number 11> koncentratie van het kaliumpermanganaat wordt opgedreven.

15.-Werkwijze volgens één der voorgaande eisen, met het kenmerk dat het kontakt van de besmette materialen met de verschillende oplossingen tot stand gebracht wordt door middel van onderdompeling.

16.-Werkwijze volgens één der voorgaande eisen, met het kenmerk dat alle restprodukten na de behandeling van de besmette materialen zodanig met elkaar vermengd worden dat het verkregen mengsel hoofdzakelijk een neutrale zuurtegraad pH = 7 vertoont.

17.-Werkwijze voor de decontaminatie van radioaktief besmette materialen, hoofdzakelijk zoals voorafgaand beschreven.