DE69409066T2 - Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche - Google Patents

Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche

Info

Publication number
DE69409066T2
DE69409066T2 DE69409066T DE69409066T DE69409066T2 DE 69409066 T2 DE69409066 T2 DE 69409066T2 DE 69409066 T DE69409066 T DE 69409066T DE 69409066 T DE69409066 T DE 69409066T DE 69409066 T2 DE69409066 T2 DE 69409066T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laser
layer
contaminated
range
concrete
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69409066T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69409066D1 (de
Inventor
Lin Li
William Maxwell Steen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuclear Decommissioning Authority
Original Assignee
British Nuclear Fuels PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by British Nuclear Fuels PLC filed Critical British Nuclear Fuels PLC
Publication of DE69409066D1 publication Critical patent/DE69409066D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69409066T2 publication Critical patent/DE69409066T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G21F9/001Decontamination of contaminated objects, apparatus, clothes, food; Preventing contamination thereof
    • G21F9/005Decontamination of the surface of objects by ablation
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung einer nichtmetallischen Oberfläche, insbesondere einer kontaminierten Oberfläche mit eingebetteten Kontaminationsstoffen in der Oberflächenschicht oder in den Oberflächenschichten, und weiter insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf eine Oberfläche, die mit Radionukliden kontaminiert ist.
  • In der Nuklearindustrie werden Oberflächen von Objekten, wie mechanische Komponenten und Konstruktionsmerkmale, mit Radionukliden kontaminiert. Zu den üblichen Kontaminationsstoffen gehören Uranoxid, Plutoniumoxid, Strontium-90, Caesium-137 und Kobalt-60. Diese Kontaminationsstoffe können in Form feiner, aus Partikeln bestehender Stoffe vorliegen oder werden von diese enthaltenden Lösungen verursacht. Wo sich derartige Kontaminationsstoffe auf Betonstrukturen absetzen, führt die poröse Beschaffenheit von Beton dazu, daß die Kontaminationsstoffe bis zu einer beträchtlichen Tiefe vorliegen können. Jedoch liegt der Hauptanteil der Kontaminationsstoffe, ungefähr 90%, innerhalb von einigen Millimetem unter der Oberfläche. Deshalb kann das sichere Abtragen der Oberflächenschicht oder der Oberflächenschichten den Grad vorliegender radioaktiver Kontamination stark reduzieren.
  • Verschiedene Techniken wurden für die Dekontamination von Oberflächen vorgeschlagen. Jedoch waren die Techniken des chemischen Waschens, des Fluidscherblasens und des Klebens/Abzihens des früheren Stands der Technik aufgrund des eingebetteten Charakters der Kontaminationsstoffe nicht durchgehend erfolgreich. Weiter haben diese Verfahren nach dem Stand der Technik den Nachteil, sekundäre Abfallprobleme aufgrund der Mischung von zusätzlichen Materlalien mit der beseitigten Kontamination zu erzeugen, und vor allem beseitigen sie nur die Oberflächenkontaminationsstoffe und nicht die unterhalb der Oberfläche eingebetteten Kontaminationsstoffe.
  • Die JP 3002595 beschreibt das Abtragen einer Betonoberflächenschicht durch Brechen aufgrund von unter Verwendung von Mikrowellen zur Bestrahlung der kontaminierten Oberflächenschicht erzeugter Hitze.
  • Die DE 3500750 beschreibt ein induktives Heizen von Stahl-Verstärkungsstäben innerhalb einer Struktur, um das Abtragen von kontaminiertem Beton von dieser zu bewirken.
  • In unserer gleichfalls anhängigen Patentanmeldung Nummer PCT/GB90/02404 beschreiben wir die Verwendung einer intensiven Heizquelle, die über eine kontaminierte Oberfläche geführt wird, um die radioaktiven Kontaminationsstoffe darin zu fixieren oder zu versiegeln.
  • Bei allen diesen bekannten Behandlungsweisen verbleiben die radioaktiven Kontaminationsstoffe innerhalb großer Materialstücke, die eine Entsorgung in großen Stücken oder eine Weiterbehandlung erfordem, oder die Kontamination wird in dem Strukturkörper hermetisch abgeschlossen, wodurch das Gesamtniveau der Radioaktivität des Körners oder der fraglichen Struktur unverringert bleibt. Eines der Hauptprobleme der beschriebenen Verfahren nach dem früheren Stand der Technik liegt darin, daß sie große Betonstücke schaffen, die einen hohen Anteil von relativ unkontaminiertem, dem kontaminiertem Material zugehörigen Materlal autweisen. Daher erfordern unnötig große Materialvolumina eine Entsorgung oder Weiterbehandlung.
  • Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die Beseitigung eingebetteter Kontamination nahe einer Oberflächenschicht oder mehrerer Oberflächenschichten von porösem Substrat zu schaffen, so daß die abgetragene Schicht auf sichere Weise gesammelt und entsorgt werden kann, so daß das Gesamtniveau von Kontaminationsstoffen in dem fraglichen Substrat oder Körner verringert wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Abtragen einer kontaminierten Oberflächenschicht oder mehrerer kontaminierter Oberflächenschichten von einem Betonkörper oder einem anderen hydraulisch gebundenen Materialkörper vorgesehen, wobei das Verfahren die Schritte zum Erzeugen einer relativen wechselseitigen Bewegung zwischen der abzutragenden Oberfläche und einer Laserheizquelle umfaßt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Ablösen der Schicht nahe der Oberfläche aufgrund von Dehydratisierung des Betons oder des anderen hydraulisch gebundenen Materials vom Körner verursacht wird.
  • Es kann ein Kohlenstoffdioxidlaser verwendet werden. Andere Arten von Lasem können eingesetzt werden, einschließlich YAG-Lasern, die den Vorteil der Übertragbarkeit durch optische Fasern haben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Ablösung der kontaminierten Oberfläche vom Körner durch das Erzeugen thermischer Spannungen unterhalb der Oberfläche veranlaßt werden, die ein Brechen des Betons und ein Abblättern einer Oberflächenschicht verursachen. Die Körperoberfläche kann mit einer Laserheizquelle behandelt werden, um den Beton zu heizen, jedoch 50, daß kein Schmelzen der Betonoberfläche auftritt. Beton beginnt bei ungefähr 200ºC zu dehydratisieren. Die thermische Spannung zusammen mit der Ausdehnung von Feuchtigkeit und Luft, die unterhalb der Oberfläche erzeugt wird, bewirkt ein Abblättern der Oberflächenschicht mit der eingefangenen Kontamination.
  • Es wurde festgestellt, daß die Betonoberfläche während des Überquerens des Lasers abblättert, wobei die Blätter von der Oberfläche mit bedeutender Kraft und Geschwindigkeit abgestoßen werden. Die abgestoßenen Blätter können durch geeignete Mittel zum sicheren Entsorgen eingefangen und gesammelt werden.
  • Der erforderliche Bereich für die Leistungsdichte eines Lasers liegt im Bereich von ungefähr 100 W/cm² bis ungefähr 800W/cm². Ein bevorzugter Bereich kann ungefähr 300 W/cm bis ungefähr 800W/cm² sein. Typische Werte der Überquergeschwindigkeit können im Bereich von ungefähr 30 mm/min bis ungefähr 300 mm/min liegen. Die Überquergeschwindigkeit darf nicht zu hoch sein, damit genügend Zeit zum Wärmeaufbau unter der Oberfläche bleibt. Ähnlich sollte die Leistungsdichte nicht so hoch sein, daß ein signifikantes Schmelzen oder Verdampfen der Oberfläche eintritt. Die Überquergeschwindigkeit ist teilweise vom Feuchtigkeitsgehalt des Betons abhängig. Wo der Feuchtigkeitsgehalt relativ hoch ist, kann auch die Überquergeschwindigkeit relativ hoch sein, weil der erzeugte Dampfdruck zur Beseitigung der Oberflächenblätter beitragen wird. Die Überquergeschwindigkeit wird auch durch die chemische Zusammensetzung und die physikalische Beschaffenheit des Betons bestimmt. Diese Faktoren beeinflussen auch die erforderliche Leistungsdichte, da beispielsweise ein hoher Feuchtigkeitsgehalt des Betons einen Laser mit geringerer Leistungsdichte bedingt. Die Überquergeschwindigkeit und die Leistungsdichte stehen miteinander in Wechselbeziehung und können bis zu einem gewissen Grad zur gegenseitigen Kompensation verwendet werden, d. h. eine geringere Leistungsdichte kann beispielsweise durch eine geringere Überquergeschwindigkeit kompensiert werden.
  • Es wurde festgestellt, daß Betonabtragtiefen von ungefähr 1 mm bis ungefähr 4 mm in einem Arbeitsgang erreicht werden können. Es wurde auch festgestellt, daß die Volumengeschwindigkeit für Betonabtrag zwischen ungefähr 500 und ungefähr 800 cm³/h.kW liegt.
  • Mehrere Arbeitsgänge können durchgeführt werden, um einen höheren Tiefenabtrag zu erzielen.
  • Die Abtragrate kann durch Wässern des Betons vor der Laserbehandlung, um den Dampfdruck innerhalb des Betons zu erhöhen, gefördert werden.
  • Die sich ergebende Betonoberfläche ist rauh, aber sauber, ohne Anzeichen des Heizeffektes des Lasers. Ein Vorteil des ersten Aspekts des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die hohe Effizienz des Oberflächenabtrags, weil ein Heizen des Betons bis zum Schmelzpunkt nicht erforderlich ist. Ein weiterer wichtiger Vorteil gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, daß, falls gewünscht, nur das Material mit einem relativ hohen Kontaminationsgrad abgetragen werden kann. Die tatsächliche Abtragtiefe kann jedoch gewählt und durch mehrfache Arbeitsgänge erreicht werden. Dadurch ist eine genaue Kontrolle der Tiefe und der Kontaminationsabtragungsgeschwindigkeit möglich.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Lösen der kontaminierten Oberflächenschicht vom Körper durch Heizen mit einer Laserheizquelle zum Erzeugen einer hitzebeeinflußten Zone (HBZ) in dem Körper unter dessen Oberfläche bewirkt werden, wobei mindestens ein Teil der HBZ einem Temperaturbereich zwischen ungefähr 550ºC und ungefähr 900ºC ausgesetzt wurde.
  • Ein Brechen der hydratisierten, chemischen Bindung tritt bei auf gewöhnlichem Portland- Zement (GPZ) basierendem Beton ab ungefähr 550ºC ein, und die Druckfestigkeit von GPZ-Beton ist zwischen ungefähr 800 und 900ºC am schwächsten. Das Schmelzen einer Schicht des Oberflächenmaterlals mit einem Laser erzeugt während eines Heizens und während eines nachfolgenden Abkühlens der geschmolzenen Oberflächenschicht eine HBZ unterhalb der Oberfläche. Der Schmelzpunkt von Beton liegt im Bereich von ungefähr 1600 bis ungefähr 1750ºC, und daher wird die HBZ ein Gebiet aufweisen, das innerhalb des Bereichs von ungefähr 550ºC bis ungefähr 900ºC geheizt wurde.
  • Es wurde festgestellt, daß die Oberflächenschicht aufgrund von Durchbrechen der HBZ abgelöst wird, nachdem ein Laserstrahl über den Oberflächenbereich eines kontaminierten Betonkörpers geführt wurde, wobei der Laser eine Verglasung der Oberfläche bewirkt.
  • Durch Kontrolle der Leistungsdichte und der Überquergeschwindigkeit kann die Tiefe der HBZ gesteuert werden, und deswegen kann die Dicke der abgelösten Schicht ebenfalls gesteuert werden.
  • Vorzugsweise wird ein relativ dünner erster Belag aus zementitartigem oder hitzebeständigem Material vor der Laserbehandlung auf die kontaminierte Oberfläche aufgetragen. Vorzugsweise ist die Dicke des aufgetragenen Belags kleiner als 1 mm, dies ist jedoch nicht kritisch, und er kann dicker sein.
  • Der aufgetragene erste Belag kann eine Mischung aus Schamotte, Puzzolanerde, Wasserglas und Zement sein. Der Belag kann als Sprühbelag aufgetragen werden. Dieser Belag dient unter anderem dazu, jegliche Oberflächenkontamination zu versiegeln und in der Luft schwebende Kontamination zu binden.
  • Nachfolgende Laserbehandlung kann ein Verglasen des aufgetragenen ersten Belags und der Oberfläche des Betonsubstrates bewirken, wodurch die Kontaminationsstoffe nahe der Oberfläche versiegelt werden. Die Erzeugung der darunterliegenden HBZ verursacht ein Abscheren des Betons durch die HBZ und bewirkt, daß die Oberflächenschicht des Betonkörpers und der verglaste, daran haftende erste Belag von dem Betonsubstrat gelöst werden.
  • Vorzugsweise wird eine Schicht eines zweiten Belagmaterials auf die laserbehandelte Oberfläche aufgetragen. Das zweite Belagmaterial kann die verschiedensten Materialien enthalten und zum Beispiel Wasserglas, Zement, Zement enthaltende Mischungen oder Kunstharze wie Epoxydharz umfassen.
  • Die Schicht aus dem zweiten Belagmaterial liefert einen zweifachen Vorteil, indem sie jegliche Oberflächenkontamination versiegelt, die während des Laserverglasungsschrittes erzeugt und wieder abgesetzt wurde, und ferner durch Zusammenbinden der gelösten Oberflächenschicht als eine zusammenhängende Tafel für mechanische Festigkeit sorgt.
  • Die gelöste Oberflächenschicht kann durch Lasermittel in Abschnitte brauchbarer Größe geschnitten werden, die dann mit geeigneten Mitteln abgehoben werden können. Die geeigneten Mittel können zum Beispiel mechanische Greifeinrichtungen oder Vakuumgreifmittel umfassen.
  • Die minimale Laserleistungsdichte für den zweiten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt ungefähr 150 W/cm². Die maximale Leistungsdichte ist diejenige knapp an dem Punkt, an dem signifikantes Verdampfen der Oberfläche für die gegebenen Überquerbedingungen aufzutreten beginnt. Wieder sind Faktoren wie die Leistungsdichte und die Überquergeschwindigkeit voneinander abhängig, und Änderungen werden die Tiefe der HBZ beeinflussen.
  • Dieser zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung hat den besonderen Vorteil, daß alle Kontaminationsstoffe zusammen in einer festen Masse gebunden sind und leicht und sicher gehandhabt werden können. Weiter werden keine signifikanten Dunstkontaminationsbestandteile erzeugt.
  • Der typische Tiefenabtrag in einem Durchlaufliegt, abhängig von den Prozeßparametern, zwischen ungefähr 3 mm und ungefährs mm.
  • Obwohl die Überquergeschwindigkeiten relativ niedrig bei ungefähr 0,5 bis ungefähr 5 mm/s liegen, ist die Abtraggeschwindigkeit für das Betonvolumen relativ hoch, bei zwischen ungefähr 200 und ungefähr 400 cm³/h kW.
  • Es wurde auch festgestellt, daß der erste und zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung nicht nur auf Beton, sondern auch auf andere hydraulisch gebundene Materialien wie Mörtel, Putz, Rauhputz und Stein, wie etwa Sandstein, anwendbar ist. Natürlich können diese Materialien auch mit einer geeignet hohen Laserleistungsdichte verdampft werden.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung rein vemnschaulichende Beispiele gegeben. Es zeigen:
  • Figur 1 eine schematische Darstellung gemäß dem ersten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens und
  • die Figuren 2A bis 2D schematische Darstellungen eines Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des ersten Aspekts des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ein kontaminiertes Betonsubstrat wird allgemein bei 20 gezeigt. Das Substrat weist eine (nicht gezeigte) Kontaminationsstoffe enthaltende Oberflächenschicht 22 auf. Ein Laserstrahl 24 wird in rasternder Weise über die Oberfläche geseannt. Die Überquergeschwindigkeit und die Leistungsdichte sind derart, daß die Temperatur bei einer gewünschten Tiefe unter der Oberfläche 26 über 200ºC hinausgeht, was die Dehydratisierung des Betons und die daraus folgende Erzeugung von Wasserdampf und expandierender Luft verursacht. Dies führt dazu, daß Blätter kontaminierten Materials 28 der Oberflächenschicht 22 wegfliegen, während der Laserstrahl 24 darüber hinweggeht. Die Blätter des Materials 28 werden von einer Absaugvorrichtung aufgefangen, die schematisch bei 30 gezeigt ist, wobei die Blätter durch einen komprimierten Luftstrahl 32 zur Bewegung in Richtung der Absaugvorrichtung 30 veranlaßt wurden. Die sich ergebende Oberfläche 34 des Substrats 20 ist rauh, aber sauber und scheint vom Laserstrahl unbeeinflußt zu sein.
  • Es wird nun auf Figur 2 Bezug genommen, wo ein kontaminiertes Betonsubstrat mit 40 bezeichnet ist. Das Substrat 40 weist eine Oberflächenschicht 42 mit (nicht gezeigten) Kontaminationsstoffen auf. Eine erste Belagschicht 44 aus einem zementitartigen Material mit einer Mischung aus Schamotte, Puzzolanerde, Wasserglas und Zement wird durch einen Sprühkopf 46 auf die Oberfläche 48 des Substrats 40 (Fig. 2A) gesprüht. Sobald der Belag 44 getrocknet wurde, wird ein Laserstrahl 50 auf rasternde Weise über den gesamten Oberflächenbereich geführt. Der Laserstrahl bewirkt, daß das erste Belagmaterial und die obere Zone 52 der kontaminierten Oberflächenschicht 42 eine glasartige verglaste Schicht bilden, wobei der verglaste Belag 44 und das verglaste Gebiet 52 miteinander verbunden werden und alle darin nahe der Oberfläche 48 enthaltenen Kontaminationsstoffe versiegeln. Außer der Ausbildung der verglasten Schicht wird auch eine HBZ 54 unter der verglasten Schicht erzeugt, die darin ein Gebiet aufweist, das einer Temperatur zwischen ungefähr 800 und ungefähr 900ºC (Fig. 2B) ausgesetzt wurde. Sobald die gesamte Oberfläche mit dem Laser gerastert wurde, wird ein zweiter Belag 56 mittels einer Sprüheinrichtung 58 auf die Oberfläche gesprüht. Der zweite Belag 56 kann aus jedem geeigneten Material, wie zum Beispiel Epoxydharz, Wasserglas oder Zement, sein. Der zweite Belag 56 wird dann je nach Eignung ausgeheilt oder getrocknet und dient dem Zweck der Fixierung aller Kontaminationsstoffe, die auf der Oberfläche 60 der verglasten Schicht abgeschieden wurden, und auch dem Zweck, der abgelösten Oberflächenschicht 62 mechanische Festigkeit zu verleihen, die bei 64 durch die HBZ 54 abgeschert wurde, um alles miteinander zu verbinden (Fig. 2C). Die vollständig gebundene, jedoch abgelöste kontaminierte Oberflächenschicht 62 wird dann mit einem Laser 66 in geeignet große Abschnitte geschnitten, um es Abtragmitteln zu erlauben, jeden Abschnitt zum Entsorgen abzuheben. In diesem Fall werden die Abtragmittel als ein Vakuumgreifer 68, an dem ein Unterdruck 70 angeschlossen ist, dargestellt (Fig. 2D).
  • Geeignete Laser beziehen einen 2-kW-Electrox-Kohlendioxidlaser (Handelsmarke) und einen 400-W-Lumonics-Neodym-YAG-Laser (Handelsmarke) ein. Andere Lasertypen, wie Halbleiterlaser, CO-Laser, Farbstofflaser und alle anderen mit geeigneten Leistungsdichtemerkmale, können ebenfalls eingesetzt werden.
  • Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung in beiden ihrer Aspekte liegt darin, daß die kontaminierte Oberfläche durch den Laserstrahl von fern behandelt werden kann. Daher können sich Personen, die mit der Dekontaminierung einer Struktur oder eines Körpers beauftragt sind, sich in sicherem Abstand von der Kontamination aufhalten.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung unter besonderer Bezugnahme auf die Dekontaminierung von mit Radionukliden kontaminierten Oberflächen beschrieben wurde, ist sie genauso gut für die Dekontamination von Oberflächen geeignet, die mit anderen Kontaminationsstoffen, wie zum Beispiel toxischen Kontaminationsstoffen und/oder Schwermetallionen, kontaminiert sind.

Claims (15)

1. Verfahren zum Abtragen einer kontaminierten Oberflächenschicht oder von kontaminierten Oberflächenschichten von einem Betonkörper oder einem anderen hydraulisch gebundenen Materialkörper (20; 40); wobei das Verfahren die Schritte des Erzeugens einer relativen wechselseitigen Bewegung zwischen der abzutragenden Oberfläche und einer Laserheizquelle (24; 50) umfaßt und wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Schicht (22; 62) nahe der Oberfläche aufgrund von Dehydratisierung des Betons oder des anderen hydraulisch gebundenen Materials vom Körper gelöst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Lösen der kontaminierten Oberfläche (22) vom Körper (20) durch Erzeugen thermischer Spannungen unter der Oberfläche mittels der Erzeugung von Wasserdampf durch Dehydratisierung des Materials bewirkt wird, wodurch das Brechen und Abblättern (28) der Oberflächenschicht bewirkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Lösen der kontaminierten Oberflächenschicht (62) vom Körper (40) durch Heizen mit einer Laserheizquelle (50) zum Erzeugen einer hitzebeeinflußten Zone (HBZ) (54) in dem Körper unter dessen Oberfläche bewirkt wird, wobei mindestens ein Teil der HBZ einem Temperaturbereich zwischen ungefähr 550ºC und ungefähr 900ºC ausgesetzt wurde.
4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem eine Temperatur von mindestens 200ºC in oder unter der kontaminierten Schicht (22) erzeugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 4, bei dem die Laserleistungsdichte im Bereich von ungefähr 100 W/cm² bis ungefähr 800 W/cm² liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5, bei dem die Überquergeschwindigkeit im Bereich von ungefähr 30 mm/min bis ungefähr 300 mm/min liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 4 bis 6, bei dem die Materialabtragrate im Bereich von ungefähr 500 cm³/h bis ungefähr 800 cm³/h liegt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 4 bis 7, bei dem die Tiefe der Materialabtragung im Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 4 mm liegt.
9. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Ablösung in der HBZ (54) erfolgt, die einem Temperaturbereich von ungefähr 800º C bis ungefähr 900º C ausgesetzt war.
10. Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 9, bei dem eine Schicht aus einem ersten zementitartigem oder hitzebeständigem Materlalbelag (44) auf die Oberfläche des Substrats vor der Behandlung mit dem Laser aufgetragen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Dicke der ersten Belagschicht (44) ungefähr 1 mm oder weniger beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 9 bis 11, bei dem die minimale Laserleistungsdichte 150 W/cm² ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 9 bis 12, bei dem die Überquergeschwindigkeit im Bereich von ungefähr 0,5 bis ungefähr 5 mm/s liegt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 9 bis 13, bei dem eine zweite Belagschicht (56), die aus der Gruppe der Kunstharze, von Zement, Zement enthaltenden Mischungenv hitzebeständigen Materialien und Wasserglas ausgewählt ist, auf die laserbehandelte Oberfläche (60) aufgetragen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, das weiter den Schritt des Schneidens der laserbehandelten, abgelösten, kontaminierten Oberfläche in Abschnitte vor deren Abtragen umfaßt.
DE69409066T 1993-11-05 1994-10-27 Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche Expired - Fee Related DE69409066T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB939322845A GB9322845D0 (en) 1993-11-05 1993-11-05 A method of treating a surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69409066D1 DE69409066D1 (de) 1998-04-23
DE69409066T2 true DE69409066T2 (de) 1998-08-13

Family

ID=10744710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69409066T Expired - Fee Related DE69409066T2 (de) 1993-11-05 1994-10-27 Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5538764A (de)
EP (1) EP0653762B1 (de)
JP (1) JP3530961B2 (de)
DE (1) DE69409066T2 (de)
GB (1) GB9322845D0 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005009324A1 (de) * 2005-02-24 2006-09-07 Technische Universität Dresden Verfahren und Vorrichtung zur Dekontamination von Oberflächen
DE102016117703A1 (de) 2016-09-20 2018-03-22 applicsign ag Vorrichtung zur Behandlung von radioaktiv kontaminierten Abwässern

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9412238D0 (en) * 1994-06-17 1994-08-10 British Nuclear Fuels Plc Removing contamination
US5780806A (en) * 1995-07-25 1998-07-14 Lockheed Idaho Technologies Company Laser ablation system, and method of decontaminating surfaces
JP3044188B2 (ja) * 1996-02-15 2000-05-22 核燃料サイクル開発機構 レーザー除染法
FR2774801B1 (fr) * 1998-02-09 2000-03-24 Cogema Procede et installation de decontamination de crayons de combustible nucleaire au moyen d'un faisceau laser
EP1364798A1 (de) * 2002-05-22 2003-11-26 Agfa-Gevaert Vorrichtung zum Lasermarkieren
US6635846B1 (en) 2002-08-02 2003-10-21 Albert S. Rieck Selective laser compounding for vitrescent markings
US7238396B2 (en) * 2002-08-02 2007-07-03 Rieck Albert S Methods for vitrescent marking
GB0222341D0 (en) * 2002-09-26 2002-11-06 British Nuclear Fuels Plc Surface treatment of concrete
GB0222342D0 (en) 2002-09-26 2002-11-06 British Nuclear Fuels Plc Surface treatment of concrete
GB0222338D0 (en) * 2002-09-26 2002-11-06 British Nuclear Fuels Plc Surface treatment of concrete
CN100455397C (zh) * 2004-01-14 2009-01-28 臼井国际产业株式会社 从树脂涂层金属管上去除树脂层的方法
EP2138422A1 (de) * 2008-06-27 2009-12-30 Teich Aktiengesellschaft Platine zum Verschliessen eines Bechers
WO2010103321A1 (en) 2009-03-13 2010-09-16 Matthew Henry Acoustic apparatus and method of operation
GB2481382A (en) 2010-06-21 2011-12-28 Hardie James Technology Ltd Method for forming a marked coated cementitious substrate
GB2481379A (en) 2010-06-21 2011-12-28 Hardie James Technology Ltd Method for marking a cementitious substrate
US9105363B2 (en) 2011-12-01 2015-08-11 Southwest Research Institute Methods for vaporization and remediation of radioactive contamination
WO2014113293A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-24 Lawrence Livermore National Security, Llc Laser-driven hydrothermal processing
JP2020163332A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 株式会社神鋼環境ソリューション 除染用レーザ光照射装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1198482A (en) * 1982-04-14 1985-12-24 Thaddeus A. Wojcik Laser decontamination method
DE3500750A1 (de) * 1985-01-11 1986-07-17 Hochtief Ag Vorm. Gebr. Helfmann, 4300 Essen Verfahren und anordnung zum abbruch von betonbaukoerpern mit stahleinlagen
JPH07109439B2 (ja) * 1989-05-30 1995-11-22 科学技術庁原子力局長 マイクロ波照射による放射能汚染コンクリート表層部の剥離除去装置
JP3141030B2 (ja) * 1992-01-04 2001-03-05 ブリテイツシユ・ニユクリアー・フユールズ・ピー・エル・シー 表面を処理する方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005009324A1 (de) * 2005-02-24 2006-09-07 Technische Universität Dresden Verfahren und Vorrichtung zur Dekontamination von Oberflächen
DE102005009324B4 (de) * 2005-02-24 2007-11-22 Technische Universität Dresden Verfahren und Vorrichtung zur Dekontamination von Oberflächen
DE102005009324B9 (de) * 2005-02-24 2008-05-21 Technische Universität Dresden Verfahren und Vorrichtung zur Dekontamination von Oberflächen
DE102016117703A1 (de) 2016-09-20 2018-03-22 applicsign ag Vorrichtung zur Behandlung von radioaktiv kontaminierten Abwässern
DE102016117703B4 (de) * 2016-09-20 2018-04-26 applicsign ag Vorrichtung zur Behandlung von radioaktiv kontaminierten Abwässern

Also Published As

Publication number Publication date
DE69409066D1 (de) 1998-04-23
JP3530961B2 (ja) 2004-05-24
GB9322845D0 (en) 1993-12-22
EP0653762A1 (de) 1995-05-17
JPH07209491A (ja) 1995-08-11
US5538764A (en) 1996-07-23
EP0653762B1 (de) 1998-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69409066T2 (de) Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche
DE69016051T2 (de) Oberflächenreinigung mit einem Laser.
DE69509236T2 (de) Entfernung von kontamination
DE69323412T2 (de) Verfahren zum lokalisierten Glasieren der Oberflächen von keramischen Gegenständen
DE102013223637B4 (de) Verfahren zum Behandeln eines lasertransparenten Substrats zum anschließenden Trennen des Substrats
DE69328099T2 (de) Herstellungsmethode für steinprodukt in plattenform
DE69410900T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Oberflächen-Laserreinigung
EP0011249A1 (de) Herstellung und Zusammensetzung von Mineralfasern zur Mikroarmierung von Bindemitteln oder Baustoffen
WO2017108950A1 (de) Verfahren zur herstellung eines metall-keramik substrates mit picolaser
DE69219114T2 (de) Verfahren zur behandlung einer mit radionukliden kontaminierten oberflaeche
DE69719989T2 (de) Entfernen von schlamm oder mörtel mittels laser
DE69031657T2 (de) Verfahren und erzeugnisse für die asbestbehandlung
DE69728288T2 (de) Zusammensetzung und methode zur asbestentfernung
DE3046127C2 (de) Verfahren zum Behandeln der Oberfläche von Blöcken aus mikroporösem thermisch isolierenden Material
DE69423066T3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von metallischen Werkstücken, die beschichtet oder nicht sind
DE60307866T2 (de) Schneiden von zementhaltigen materialien
DE3840794C2 (de)
EP0470948A2 (de) Baustoffgemisch zur Herstellung von Form- und Fertigteilen sowie Verfahren zur Herstellung der Baustoffgemische
DE10206082B4 (de) Glas mit gehärteter Oberflächenschicht und Verfahren zu seiner Herstellung
DE68925498T2 (de) Verfahren zum Unwirksammachen von Betriebsabfällen von chrysotilischem Asbest
DE1771233B2 (de) Verfahren zum Verfestigen einer Schicht aus einem glasartigen oder vitrokristallinen Material
WO2022135779A1 (de) Verfahren zum bearbeiten, insbesondere zum vortrennen, eines flaechigen substrats
DE4211161A1 (de) Verfahren zur Entsorgung von Asbest, asbesthaltigen Restmassen und asbesthaltigen Anfallstoffen in Verbindung mit der Verwendung von mineralischen Rohstoffen und/oder Sekundärrohstoffen im Hinblick auf eine Verwertung dieser Anfallstoffe zur Herstellung von neuen Produkten, in welchen die Asbestfasern chemisch/thermisch umgewandelt sind und dadurch keinen Gefahrenstoff mehr darstellen
DE102005009324B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Dekontamination von Oberflächen
WO2005002779A1 (de) Verfahren zum trennen flacher werkstücke aus keramik mit einer berechneten strahlflecklänge

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: NUCLEAR DECOMMISSIONING AUTHORITY, CUMBRIA, GB