BE904936A

BE904936A - Werkwijze voor de decontaminatie van radioaktief besmette materialen.

Info

Publication number: BE904936A
Application number: BE8660995A
Authority: BE
Original assignee: Lemmens Godfried
Priority date: 1986-06-17
Filing date: 1986-06-17
Publication date: 1986-10-16
Also published as: FR2600203A1; FR2600203B1

Abstract

Werkwijze voor de decontaminatie van radioaktief besmette materialen, met het kenmerk dat zij hoofdzakelijk bestaat in het rechtstreeks in kontakt brengen van het besmette materiaaloppervlak met een oplossing van salpeterzuur (HNO3)met daarin opgelost kaliumpermanganaat (KMnO4) gedurende een bepaalde tijd, teneinde het oppervlak in een zodanige toestand te brengen dat de radioaktieve besmetting gemakkelijk wegneembaar is, gevolgd door het wegnemen van de radioaktieve elementen gedurende en/of na het in kontakt brengen met voornoemd behandelingsmiddel.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
geformuleerd door
LEMMENS Godfried voor "Werkwijze voor de decontaminatie van radioaktief besmette materialen"
EMI1.1
als UITVINDINGSOKTROOI

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, in het bijzonder van radioaktief besmette materialen in vaste toestand zoals die bijvoorbeeld voorkomen in de kernindustrie.

Het is bekend dat in de decontaminatie van radioaktief besmette materialen kan voorzien worden door deze stapsgewijs en achtereenvolgens in kontakt te brengen met verscheidene chemische produkten. Deze werkwijze vertoont evenwel het nadeel dat zij, gezien het groot aantal stappen, langdradig is, temeer bij elke stap, omwille van de radioaktiviteit de nodige voorzorgsmaatregelen dienen genomen te worden qua veiligheid.

De huidige uitvinding heeft dan ook in de eerste plaats tot doel te voorzien in een werkwijze voor de decontaminatie van radioaktief besmette materialen waarbij door middel van hoofdzakelijk één behandeling deze materialen vrij gemaakt worden van de besmetting, ofwel de besmetting in merkelijke mate verminderd wordt, ofwel de materialen minstens in dergelijke toestand gebracht worden dat de radioaktieve besmetting gemakkelijk kan verwijderd worden.

Een ander doel van de uitvinding bestaat erin in een werkwijze voor de decontaminatie voor radioaktief besmette materialen te voorzien, die kan toegepast worden voor alle verschillende soorten radioaktieve besmettingen die al naargelang de omstandigheden op materiaaloppervlakken kunnen ontstaan, zoals bijvoorbeeld losse-vaste besmetting, gefixeerde besmetting, besmettingen binnen een oppervlakte-oxydelaag, enz.

Nog een ander doel van de huidige uitvinding bestaat in het voorzien van een originele werkwijze die toelaat d. m. v. een chemische decontaminatie een zeer doeltreffende scheiding en wegname van radioaktieve stoffen op materiaaloppervlakken tot stand te brengen zonder dat hiertoe ingewikkelde en moeilijke technieken vereist zijn.

Hiertoe bestaat de werkwijze volgens de uitvinding hoofdzakelijk in het rechtstreeks in kontakt brengen van het besmette materiaaloppervlak met een op voorhand bereide oplossing van salpeterzuur (HN03) met kaliumpermanganaat (KMn04) gedurende een bepaalde tijd teneinde het materiaaloppervlak in zodanige toestand te brengen dat de radioaktieve besmetting gemakkelijk wegneembaar is, gevolgd door het wegnemen van de radioaktieve elementen gedurende en/of na het kontakt met voornoemd behandelingsmiddel.

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 de uitvinding bij de behandeling van de besmette materialen de materiaaloppervlakken ervan in kontakt gebracht met een oplossing van salpeterzuur met daarin opgelost kaliumpermanganaat. Hierbij wordt dit behandelingsmiddel aangemaakt alvorens dit in kontakt gebracht wordt met de radioaktief besmette materiaaloppervlakken.

Hierbij bedraagt de koncentratie van het salpeterzuur bij voorkeur drie gewichtsprocenten. Deze koncentratie kan evenwel groter of kleiner gekozen worden in funktie van de aard en de graad van de radioaktieve besmetting.

Hierbij dient opgemerkt te worden dat de optimale zuurtegraad meestal beneden 1 is gelegen. Zo zal bijvoorbeeld voor een behandeling van roestvrij staal bij voorkeur gewerkt worden met een zuurtegraad van ongeveer 0,5.

De hoeveelheid kaliumpermanganaat die opgelost wordt in de salpeterzuuroplossing is eveneens afhankelijk van de aard en de graad van de besmetting, alsmede van het te behandelen materiaal.

Zo zal bijvoorbeeld voor de meeste roestvrijstalen oppervlakken een initiële hoeveelheid van drie gram kaliumpermanganaat per liter salpeterzuuroplossing de meest aangewezen samenstelling zijn.

Bij voorkeur zal het alzo gevormde behandelingsmiddel, hetzij voor of gedurende de behandeling van de radioaktief besmette oppervlakken tot een optimale temperatuur opgewarmd worden. In een groot aantal toepassingen bedraagt de optimale temperatuur 90 à 95 graden C. Uiteraard kan ook bij lagere temperaturen gewerkt worden, doch het is duidelijk dat dan langere behandelingstijden dienen voorzien te worden om hetzelfde effekt te bekomen.

Eens dat het behandelingsmiddel aangemaakt is en op voldoende temperatuur gebracht is, worden de radioaktieve besmette oppervlakken hiermede behandeld. De behandelingstijden kunnen afhankelijk van de toepassingen zeer verschillend gekozen worden, zulks

in funktie van de temperatuur van het behandelingsmiddel en de aard en de graad van de besmetting.

Het is duidelijk dat alle voornoemde parameters, zoals de koncentratie van het salpeterzuur, de hoeveelheid kaliumpermanganaat, de temperatuur van het behandelingsmiddel en de behandelingstijden voor verscheidene toepassingen proefondervinderlijk kunnen bepaald worden teneinde in optimale kondities te werken.

Het in kontakt brengen van de radioaktief besmette materiaaloppervlakken met het behandelingsmiddel kan uiteraard op een willekeurige wijze geschieden, bijvoorbeeld door middel van een vloeistof stroom over het te behandelen oppervlak, door middel van dompeltechnieken, het besproeien of het bevochtigen.

De bedoeling van voornoemde behandeling is het doordringen tot op het basismateriaal van het voornoemde behandelingsmiddel en het losmaken van de uitwendige besmette laag. In deze eerste fase komt reeds een groot gedeelte van de radioaktieve elementen in de voornoemde oplossing terecht.

Tijdens of na de behandeling met het voornoemde behandelingsmiddel wordt de losgemaakte buitenste laag, of althans de loskomende laag, volledig afgescheiden van het basismateriaal.

Het afscheiden van de buitenste laag kan volgens verschillende klassieke manieren verwezenlijkt worden. Enkele voorbeelden van voorkeurdragende technieken zijn : - toepassing van ultrasone golven terwijl het te behandelen ma- teriaal zich in de zuurpermanganaatoplossing bevindt ; - toepassing van ultrasone golven nadat het te behandelen ma- teriaal uit de zuurpermanganaatoplossing is genomen ; - loskappen van de buitenste laag ; - afschuren en/of borstelen van de materiaaloppervlakken ; - het chemisch oplossen van de buitenste besmette laag van het materiaaloppervlak, bijvoorbeeld door middel van een oxaal- zuuroplossing.

Indien na de behandeling met voornoemde zuurpermanganaatoplossing, gevolgd door een behandeling voor het verwijderen van de buitenste besmette laag, geen voldoende resultaat wordt verkregen, kan de voornoemde behandeling herhaald worden, eventueel met verhoogde koncentraties van voornoemde oplossingen.

In een bijzondere toepassing wordt de werkwijze volgens de uitvinding aangewend bij de decontaminatie van de radioaktief besmette primaire kring van kerncentrales. Op het moment dat dergelijke kring uitgeschakeld is, bijvoorbeeld bij een nazicht of een herstelling, kan men de primaire kring laten doorstromen met voornoemde opgewarmde oplossing. Alsdusdanig worden op een adequate wijze leidingen, pompen, stoomgeneratoren en het reaktorhuis ontsmet. Bij het doorspoelen van de primaire kring kunnen de onderdelen ervan aan ultrasone trillingen onderworpen worden teneinde de behandeling te bevorderen. De vrijgekomen radioaktief besmette komponenten of deeltjes kunnen bijvoorbeeld d. m. v. een filterelement ondervangen en vervolgens uit het primaire circuit verwijderd worden.

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

Claims

EMI9.1

Eisen : - ----- l.-Werkwijze voor de decontaminatie van radioaktief besmette materialen, met het kenmerk dat zij hoofdzakelijk bestaat in het rechtstreeks in kontakt brengen van het besmette materiaaloppervlak met een oplossing van salpeterzuur (HN03) met daarin opgelost kaliumpermanganaat (KMn04) gedurende een bepaalde tijd, teneinde het oppervlak in een zodanige toestand te brengen dat de radioaktieve besmetting gemakkelijk wegneembaar is, gevolgd door het wegnemen van de radioaktieve elementen gedurende en/of na het kontakt met voornoemd behandelingsmiddel.
2.-Werkwijze volgens eis één, met het kenmerk dat, de oplossing van salpeterzuur met het daarin opgelost kaliumpermanganaat wordt opgewarmd.
3.-Werkwijze volgens eis 2, met het kenmerk dat de voornoemde oplossing van salpeterzuur met het daarin opgelost kaliumpermanganaat op een temperatuur van hoofdzakelijk 90 à 95 graden C in kontakt gebracht wordt met de besmette materiaaloppervlakken.
4.-Werkwijze volgens één der voorgaande eisen met het kenmerk dat de koncentratie van de salpeterzuuroplossing hoofdzakelijk drie gewichtsprocenten bedraagt. <Desc/Clms Page number 10>
5.-Werkwijze volgens één der voorgaande eisen, met het kenmerk dat de hoeveelheid kaliumpermanganaat opgelost in de salpeterzuuroplossing hoofdzakelijk 3 gram per liter oplossing bedraagt.
6.-Werkwijze volgens één der voorgaande eisen, met het kenmerk dat het wegnemen der radioaktieve elementen hoofdzakelijk wordt verkregen door de toepassing van ultrasone golven gedurende het in kontakt brengen van de besmette materialen met de zuurpermanganaatoplossing.
7.-Werkwijze volgens één der eisen 1 t. e. m. 5, met het kenmerk dat het wegnemen van de radioaktieve elementen hoofdzakelijk bestaat uit een behandeling met ultrasone golven nadat de besmette materialen uit de zuurpermanganaatoplossing werden genomen.
8.-Werkwijze volgens één der eisen 1 t. e. m. 5, met het kenmerk dat het wegnemen van de radioaktieve elementen hoofdzakelijk gebeurd door loskappen, afschuren of borstelen van het materiaaloppervlak gedurende en/of na de behandeling met de zuurpermanganaatoplossing.
9.-Werkwijze volgens één der eisen 1 t. e. m. 5, met het kenmerk dat het wegnemen van de radioaktieve elementen hoofdzakelijk tot stand gebracht wordt door na de behandeling met de zuurpermanganaatoplossing in de chemische oplossing van de buitenste besmette <Desc/Clms Page number 11> laag te voorzien.
10.-Werkwijze voor de decontaminatie van radioaktief besmette materialen hoofdzakelijk zoals voorafgaand beschreven. p. pa van : LEMMENS Godfried.

Antwerpen, 17 juni 1986. p. pa van : Antwerps Octrooi-en Merken- bureau M. F. J. Bockstael nv.