RU2061266C1 - Способ обеззараживания радиоактивных материалов - Google Patents
Способ обеззараживания радиоактивных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2061266C1 RU2061266C1 RU92005647A RU92005647A RU2061266C1 RU 2061266 C1 RU2061266 C1 RU 2061266C1 RU 92005647 A RU92005647 A RU 92005647A RU 92005647 A RU92005647 A RU 92005647A RU 2061266 C1 RU2061266 C1 RU 2061266C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radioactive
- decay
- source
- conductive strips
- moebius
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
Использование: в атомной энергетике, в частности в способе обеззараживания радиоактивных отходов. Сущность изобретения: способ основан на обеззараживающем воздействии внешне инициируемых электростатических полей на радиоактивный материал. Источником электростатических полей является система проводящих полос, расположенных на диэлектрической подложке, свернутой в форме ленты Мебиуса, параллельно ее краю. Проводящие полосы снабжены контактными клеммами, расположенными с наружной и внутренней сторон поверхности ленты Мебиуса напротив друг друга. 3 ил.
Description
Изобретение относится к дезактивации и очистке радиоактивных отходов.
Известны многочисленные способы обезвреживания жидких и твердых радиоактивных отходов, в основе которых лежит либо прокаливание, либо химическая обработка, которые ограничены в функциональном отношении, не безопасны в процессе их проведения, а также требуют дорогостоящего оборудования.
Известен, например, способ для обеззараживания загрязнений тритием, заключающийся в том, что металлическую деталь подсоединяют к отрицательному полюсу постоянного тока, приводят, по меньшей мере, часть поверхности указанной детали в контакт со смесью воды и электролита, например водным раствором соды или серной кислоты, или воды и твердого электролита. Между обеззараживаемой деталью и анодом, подключенным к положительному полюсу генератора постоянного тока, пропускают электрический ток с плотностью от 10 до 50 мА см-2 с целью катодной зарядки водорода детали и замещения адсорбированного на поверхности детали трития водородом [1]
Наиболее близким к предлагаемому является способ обеззараживания радиоактивных материалов, основанный на воздействии внешним электростатическим полем на радиоактивный материал [2] Этот способ заключается в том, что обеззараживаемый радиоактивный материал помещают внутри электростатического генератора типа Van de Graaff, работающего при напряжении 250-850 кВ. Исследования показали, что время жизни частиц экспоненциально зависит от полярности и величины приложенного напряжения. Данный способ достаточно эффективно влияет на выход α β и γ частиц. Недостаток способа заключается в использовании сложного высоковольтного оборудования. Кроме того, данный способ не может быть надежно использован при наличии паров влаги в атмосфере, что существенно сужает область его применения.
Наиболее близким к предлагаемому является способ обеззараживания радиоактивных материалов, основанный на воздействии внешним электростатическим полем на радиоактивный материал [2] Этот способ заключается в том, что обеззараживаемый радиоактивный материал помещают внутри электростатического генератора типа Van de Graaff, работающего при напряжении 250-850 кВ. Исследования показали, что время жизни частиц экспоненциально зависит от полярности и величины приложенного напряжения. Данный способ достаточно эффективно влияет на выход α β и γ частиц. Недостаток способа заключается в использовании сложного высоковольтного оборудования. Кроме того, данный способ не может быть надежно использован при наличии паров влаги в атмосфере, что существенно сужает область его применения.
Технический результат от использования изобретения заключается в расширении функциональных возможностей при упрощении способа, а также в повышении эффективности способа.
Для достижения технического результата в соответствии с предложенным способом, основанным на воздействии внешним электростатическим полем на радиоактивный материал, внешнее электростатическое поле инициируют источником в виде системы проводящих полос, расположенных на диэлектрической подложке, свернутой в форме ленты Мебиуса, при этом проводящие полосы снабжены контактными клеммами, расположенными с наружной и внутренней сторон поверхности ленты Мебиуса напротив друг друга.
На фиг.1 представлена схема реализации предложенного способа; на фиг. 2 устройство, с помощью которого реализуется предложенный способ; на фиг.3 графические результаты, полученные в соответствии с предложенным способом.
Как видно на фиг.1 обеззараживаемый объект 1 установлен в области действия источника 2 электростатического поля.
Как видно на фиг.2, устройство, с помощью которого реализуется предложенный способ, содержит проводящие полоски 3, расположенные на поверхности диэлектрической подложки 4, свернутой в форме ленты Мебиуса. Проводящие полоски имеют выходные контактные клеммы 5 и 6, расположенные с наружной и внутренней сторон поверхности ленты Мебиуса напротив друг друга и подключенные к источнику напряжения (не показан).
В основе предложенного способа лежат следующие физические представления. Известно, что число распадающихся ядер тем больше, чем больше их имеется в наличии и чем длительнее время, в течение которого происходит распад. Если ΔN число материнских ядер, распадающихся за промежутком времени от t до t + Δt, пропорционально числу N ядер, существующих к моменту времени t и интервалу времени Δt, то в соответствии с основным законом радиоактивного распада
ΔN λ N Δ t, где λ постоянная распада для данного вида ядер, которая представляет собой относительную убыль числа ядер, подвергающихся распаду за единицу времени
λ (c-1)
Постоянная λ определяет скорость радиоактивного распада. Величина τ= 1/ λ является средней продолжительностью жизни радиоактивного изотопа.
ΔN λ N Δ t, где λ постоянная распада для данного вида ядер, которая представляет собой относительную убыль числа ядер, подвергающихся распаду за единицу времени
λ (c-1)
Постоянная λ определяет скорость радиоактивного распада. Величина τ= 1/ λ является средней продолжительностью жизни радиоактивного изотопа.
Из основного закона радиоактивного распада следует закон убывания во времени числа радиоактивных ядер
N No e- λ t, где No первоначальное число радиоактивных ядер на время t 0;
N число радиоактивных ядер в момент времени t.
N No e- λ t, где No первоначальное число радиоактивных ядер на время t 0;
N число радиоактивных ядер в момент времени t.
С другой стороны, из [2] известно, что статистический закон радиоактивного распада может быть заменен законом управляемого распада. Такое поведение радионуклидов может быть объяснено тем, что масса покоя нейтрона превышает сумму масс покоя протона и электрона на 782 кэВ. Поэтому, приложив к образцу радионуклида электрическое поле напряженностью ≅ 782 кВ, можно управлять их распадом. Известен еще один возможный способ управления распадом радионуклидов, который предполагает наличие источника частиц, при движении которых в пространстве возникают настолько сильные кулоновские поля, что процесс распада радиоактивного (неустойчивого) ядра может изменяться. Как известно, энергия для стабилизации нуклона в ядре не может быть меньше 782 кэВ. Кроме того, такие частицы должны обладать большой проникающей способностью. Из всех известных частиц такого типа наиболее подходит магнитный монополь, предсказанный П.Дираком в 1931 г. При движении в пространстве магнитный монополь должен возбуждать вокруг себя электрическое поле, превосходящее электрические поля от моноэлектрического пучка электронов, т.е. наиболее вероятным агентом, с помощью которого может быть осуществлен управляемый радиоактивный распад, является магнитный монополь.
Для конкретной реализации предложенного способа в лабораторных условиях была собрана установка, состоящая из импульсного генератора и излучателя монополий. Излучатель монополий выполнен в виде ленты Мебиуса с размерами: ширина диэлектрического основания 60 мм; диаметр 100 мм.
На диэлектрическом основании расположены плоские медные проводники, приклеенные к основанию клеем N 88. Проводники запараллелены двумя проводящими полосками, расположенными внутри и снаружи полости излучателя. Ширина каждого проводника 10,8 мм. Расстояние между проводниками 1 мм. При осуществлении способа на излучатель подают импульсное напряжение с амплитудой, не превышающей в 2 В при токе 0,6-1 кА, длительности импульсов 1,6х10-4 с по уровню 0,5 и частот посылок 100 Гц.
Как видно из фиг.3 расстояние в 1,5 м от излучателя монополий является оптимальным для взаимодействия с радионуклидом, так как именно на таком расстоянии монополь набирает необходимую скорость.
В проведенном эксперименте исследуемые ампулы с радионуклидом 131J облучают по 15 мин 3 раза. Одну из ампул устанавливали на расстоянии 1,5 м от излучателя монополий, другую на расстоянии 7 с. Активность обеих ампул замеряли прибором РКСБ-104. Фон измеряли до и после основных измерений. Результаты эксперимента приведены на фиг.3, где оплошные кривые 1 и 2 соответствуют результатам исследований при расстояниях 1,5 и 7 м соответственно. Пунктирные кривые расчетные кривые распада радионуклида без воздействия.
По результата измерений (берется среднеарифметическое за 5 мин измерений) после 15 мин воздействия магнитных монополей на источник с радионуклидом 131J число распадов составило 70. После 45 мин воздействия число распадов составило также 70. Как видно из кривой 1 (фиг.3), через 72 ч после воздействия количество распадов составило 82, через 96 ч 75 распадов. Фрикционированное воздействие потоком магнитных монополей осуществлялось во временных позициях I. II, III.
Из кривой 1 (фиг.3) видно, что без воздействия монополей на источник с радионуклидов число распадов составило 50. Таким образом, при воздействии появляется возможность управлять периодом распада и существенно увеличивать скорость распада, что важно при проведении работ по обеззараживанию радиоактивных отходов, а также зараженных местностей.
Claims (1)
- Способ обеззараживания радиоактивных материалов, основанный на воздействии внешним электростатическим полем на радиактивный материал, отличающийся тем, что внешнее электростатическое поле инициируют источником в виде системы проводящих полос, расположенных на диэлектрической подложке, свернутой в форме ленты Мебиуса параллельно ее краю, при этом проводящие полосы снабжены контактными клеммами, расположенными с наружной и внутренней сторон поверхности ленты Мебиуса одна напротив другой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92005647A RU2061266C1 (ru) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | Способ обеззараживания радиоактивных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92005647A RU2061266C1 (ru) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | Способ обеззараживания радиоактивных материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92005647A RU92005647A (ru) | 1995-02-27 |
RU2061266C1 true RU2061266C1 (ru) | 1996-05-27 |
Family
ID=20131854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92005647A RU2061266C1 (ru) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | Способ обеззараживания радиоактивных материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2061266C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001073474A2 (fr) * | 2000-03-30 | 2001-10-04 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'nek-Eltrans' | Procede de transmutation d'isotopes radioactifs a vie longue en isotopes a vie courte |
-
1992
- 1992-11-10 RU RU92005647A patent/RU2061266C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент ЕПВ N 0274329, кл. G 21F 9/00, 1988.2. Патент ЕПВ N 0313073, кл. G 21K 1/00, 1989. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001073474A2 (fr) * | 2000-03-30 | 2001-10-04 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'nek-Eltrans' | Procede de transmutation d'isotopes radioactifs a vie longue en isotopes a vie courte |
WO2001073474A3 (fr) * | 2000-03-30 | 2001-12-27 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschest | Procede de transmutation d'isotopes radioactifs a vie longue en isotopes a vie courte |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rutherford | The magnetic and electric deviation of the easily absorbed rays from radium | |
Price et al. | Electron microscope observation of etched tracks from spallation recoils in mica | |
Schnabel et al. | Ionic intermediates in the photolysis of 1, 2, 2-tris (p-methoxyphenyl) vinyl bromide | |
RU2061266C1 (ru) | Способ обеззараживания радиоактивных материалов | |
Johansson et al. | General collection efficiency for liquid isooctane and tetramethylsilane used as sensitive media in a parallel-plate ionization chamber | |
Halpern et al. | A radiation chemical resonance effect in solid 5-bromodeoxyuridine; chemical consequences of the Auger effect | |
RU2169405C1 (ru) | Способ трансмутации долгоживущих радиоактивных изотопов в короткоживущие или стабильные | |
Krushev et al. | Relation between track structure and LET effect on free radical formation for ion beam-irradiated alanine dosimeter | |
Matsui et al. | Radiation chemical studies with cyclotron beams. III. The heavy-ion radiolysis of liquid aliphatic ketones | |
Kojima et al. | Measurement of space charge accumulation in gamma-irradiated polyethylene with DC voltage | |
品川睦明 et al. | Studies on (n,. ALPHA.) recoils of 6Li and 10B in the reactor UTR-Kinki by gas phase electrodeposition. | |
Dajkó et al. | ATOMKI Preprint E/5 (1983) | |
US3250925A (en) | Generation of electricity by radioactive wastes | |
Wolfson et al. | Dosimetric Properties of Electrets | |
RU2040016C1 (ru) | Способ измерения мощности дозы в тканеэквивалентном материале при гамма-нейтронном облучении | |
Tsukerman et al. | New sources of X Rays | |
SHINAGAWA et al. | Studies on (n, a) Recoils of 6Li and t0B in the Reactor UTR-Kinki by Gas Phase Electrodeposition | |
Foschini | The" fingers" of the physics | |
Wooten | Electric field breakdown in borosilicate glass and other amorphous insulators | |
Yokohata et al. | Silent Discharge Reactions in Aqueous Solutions. VIII. Effects of Discharge Gap Distance and Discharge Current on the Yield of Decomposition Products Formed from Water in Argon Atmosphere | |
Rajan et al. | Electromigration approach to verify cold fusion effects | |
SU758316A1 (ru) | Способ отжига радиационных дефектов в ионных кристаллах 1 2 | |
Kerst | The need for accelerating electrons | |
Komachenko | On possibilities of studying anomalous Zγ interaction with fermions in neutrino processes | |
RU2054729C1 (ru) | Высоковольтный вакуумный прибор. |