Стирка флюидами: ученые разработали инновационный метод дезактивации спецодежды

В Радиевом институте сконструировали экспериментальный образец установки безводной дезактивации спецодежды. По оценкам разработчиков, новая технология позволит значительно сократить количество жидких радиоактивных отходов.

Дезактивация спецодежды и средств индивидуальной защиты сотрудников атомных станций и радиохимических предприятий отличается от обычной стирки тем, что вместо стирального порошка используются специальные средства, а воду после стирки нельзя слить в канализацию — ​она превращается в жидкие радиоактивные отходы (РАО). Объем вторичных РАО от спецпрачечных составляет вплоть до 50 % объемов РАО на АЭС или радиохимическом предприятии.

Заказчиком альтернативной технологии дезактивации стал ТВЭЛ, как отраслевой интегратор по выводу из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов и обращению с РАО. Ученые Радиевого института предложили адаптировать метод флюидной экстракции: у них большой опыт в дезактивации материалов в среде сжиженных газов.

Флюид — ​особое состояние вещества, в котором оно обладает свойствами жидкости и газа. Возникает это состояние при определенных температуре и давлении. Некоторые флюиды хорошо растворяют радиоактивные вещества, причем не только на поверхности, но и в глубине предмета.

В Радиевом институте создали машину, стирающую сжиженным фреоном, безопасным для озонового слоя Земли. Во фреон добавляют дезактивирующее средство, чтобы улучшить качество очистки. После стирки фреон испаряют, а отходы остаются. «За счет изменения давления и температуры фреон переводится в газообразное состояние и отделяется от реагентов и загрязнений. РАО концентрируются в небольшом объеме, а очищенный фреон возвращается в цикл для повторного использования», — ​рассказывает руководитель проекта, научный сотрудник лаборатории технологий обращения с отработавшим ядерным топливом Артем Николаев.

Экспериментальный образец размером 1,3 × 1,3 × 2 м состоит из блоков дезактивации (стирки), разделения фреона, регенерации и систем управления. Установка мобильна, ей не ­нужны никакие коммуникации, кроме электропитания.

«Это автономное решение для дезактивации спецодежды. Установку можно и перемещать как отдельный модуль, и ставить на шасси спецтехники, — ​говорит гендиректор Радиевого института Константин Вергазов. — ​Работы над экспериментальным образцом продолжаются с целью уточнения параметров для создания полнофункционального полноразмерного демонстрационного образца».

Ученые Радиевого института и специалисты ТВЭЛ думают над тем, как увеличить загрузку установки с 3 кг до 20–40 кг — ​как у стиральных автоматов в спецпрачечных. После этого инновацию будут готовить к коммерциализации.

«Применение подобных установок возможно в цехах дезактивации при АЭС и на объектах радиохимической промышленности», — ​говорит директор программ ТВЭЛ по выводу из эксплуатации Эдуард Никитин.