Материал: Лазерная дезактивация радиационно-загрязненных металлических поверхностей

соли высших жирных кислот - RCOONа. Это обычные жировые масла;

соли сульфоэфиров нормальных первичных алифатических спиртов;
(алкилсульфаты) - ROSOОNа;

соли сульфокислот алкилированных ароматических углеводородов (алкилбензолсульфонаты) - RCОНOSOО;

соли алифатических сульфокислот (алкилсульфонаты) - RSООNа.

Алкилбензолсульфонаты (сульфонолы) - являются одним из основных видов синтетических моющих веществ. Сульфонол используется, главным образом, в качестве одного из исходных продуктов для получения дезактивирующего порошка СФ-2.

В состав моющих средств, вводятся специальные добавки для улучшения их моющих свойств и придания товарного вида. Добавки можно подразделить на две группы: соли неорганических кислот и органические добавки. В качестве добавок используются:

нейтральные соли сильных неорганических кислот, главным образом, NаS и NаС1;

щелочные соли слабых кислот (NaОSО, силикаты натрия различного состава, NaОРО и др.);

сложные фосфаты.

Все соли неорганических кислот повышают адсорбционную, эмульгирующую и солюбилизирующую способность моющих веществ, снижают критическую точку мицеллообразования. Нейтральные соли сильных неорганических кислот в состав моющих средств, специально не вводят, они образуются в качестве сопутствующих технологических примесей. Щелочные соли слабых неорганических кислот при гидролизе создают щелочную среду, что оказывает благоприятное влияние на удаление маслянистых загрязнений или ОВ.

Эмульгирование - получение устойчивых эмульсий.

Большинство пятен на одежде (примерно 70%) содержат большое количество жиров. Одним из путей удаления жирных пятен является их эмульгирование с помощью ПАВ. Известно, что молекулы жира обладают водоотталкивающей способностью, то есть, обычной водой без моющих средств жирные пятна практически невозможно отстирать, тем более в холодной воде. Молекулы ПАВ сначала смачивают поверхность жирных пятен на одежде, равномерно растекаясь и проникая глубже в волокна ткани, а затем, благодаря эмульгирующей способности, расщепляют жирные пятна на более мелкие части (эмульсии), что значительно облегчает процесс вымывания жирных пятен с одежды.

Солюбилизация - это процесс коллоидного растворения нерастворимых в воде веществ мицеллами ПАВ. Большинство жиров и углеводов образуют коллоидную (неоднородную) систему, которая плохо растворяется в воде. В процессе солюбилизации плохо растворяемые в воде жировые загрязнения под действием мицелл ПАВ переходят в раствор, что обеспечивает их наиболее полное удаление из ткани.

По достижению предела растворимости ПАВ образуют конгломераты, или мицеллы - своеобразное скопление молекул, которые имеют шарообразную или пластинчатую структуру.

По достижению концентрации ПАВ, при которой наблюдается образование мицелл (критическая точка мицеллообразования), моющая способность порошка или геля для стирки является наивысшей. Чем меньше критическая точка мицеллообразования ПАВ, входящих в состав моющего средства, тем оно экономичнее. Дальнейшее повышение дозы порошка или геля не приводит к усилению моющего действия.

Важным свойством сложных фосфатов является способность образовывать комплексные соединения с катионами щелочноземельных и тяжелых металлов. Это приводит к умягчению воды, растворению карбонатов кальция и кальциевых мыл. Для дезактивации это имеет положительное значение, так как радиоизотопы щелочноземельных и тяжелых металлов связываются сложными фосфатами в растворимый комплексный анион, удаляемый с обрабатываемой поверхности вместе с дезактивирующим раствором.

На основе алкилбензолсульфонатов, называемых «сульфонолами» готовятся дезактивирующие препараты моющего действия. На снабжение войск приняты табельные дезактивирующие (сульфонольные) препараты СФ-2У, СФ-3, СФ-ЗК, состав которых представлен в таблице 2.

Таблица 2

Состав дезактивирующих препаратов

Моющий порошок СФ-2У содержит сульфонола 25%, триполифосфата натрия 50%, сульфата натрия (в сульфоноле) 15%, остальное влага. Он представляет собой порошок желтоватого цвета, хорошо растворим в воде. Устойчив при хранении. Срок хранения составляет 20 лет. Может комковаться и слеживаться, однако, при этом не теряет своих полезных свойств. Перед растворением его необходимо измельчить. Расфасовывается в пакеты массой 400 г. Для дезактивации техники и транспортных средств применяется в виде 0,15% водного раствора из всех технических средств специальной обработки, из комплектов типа ДК-4 - в виде 0,075% раствора. Норма расхода в зависимости от применяемого технического средства составляет 1,5-3,5 л/м2. Моющий порошок СФ-2У используется также для дезактивации обмундирования и другого вещевого имущества способом стирки.

Моющий препарат СФ-3 (СФ-ЗК) разработан для приготовления растворов на основе морской (жесткой) воды. Это однородный мелкодисперсный порошок от кремового до темно-желтого цвета.

Применяется на надводных кораблях в универсальной системе водяной защиты. Содержит сульфонола - 30% и гексаметафосфата - 70%.

Препарат СФ-ЗК представляет собой смесь порошка СФ-3 и щавелевой кислоты (1:1). Он широко может использоваться на ядерных установках для удаления радиоактивных загрязнений. 1% водный раствор препарата СФ-3 в емкостях технических средств может храниться не более 10 суток; раствор препарата СФ-ЗК не хранится в технических средствах дезактивации.

Препараты ОП-7 (ОП-10) получают при взаимодействии оксида этилена со смесью моно- и диалкилфенолов. По внешнему виду - это маслянистые жидкости или пасты. Хранятся и транспортируются в стальных бочках, при хранении устойчивы. Растворяются в воде в любых соотношениях. Водный раствор, содержащий 0,3% ОП-7 или ОП-10 и 0,7% гексаметафосфата натрия, может применяться для дезактивации помещений и оборудования.

Для тех же целей может применяться дезактивирующая рецептура содержащая 0,2-0,5% раствор щавелевой кислоты с 0,4% триполифосфата натрия и 0,3% ПАВ, а также 0,3 % азотнокислый раствор, содержащий 0,4% триполифосфата натрия и 0,3% ПАВ.

Препарат СФ-2У используется в качестве моющей добавки к полифункциональным препаратам СОА и СН-50.

В летних условиях дезактивирующие рецептуры готовят, как правило, на воде, в зимних условиях, используются растворы в антифризах или подогретые водные растворы. Так, порошок СФ-2У применяется для приготовления 0,15% водного дезактивирующего раствора (рецептуры), который используется для дезактивации техники и транспорта путем орошения и протирания щетками. Расход рецептуры, при этом, составляет 1,5..3,0 л/м2 поверхности.

В зимних условиях в качестве растворителя используют аммиачную воду. Общая характеристика дезактивирующих рецептур представлена в таблицах 3, 4.

Препарат СОА применяется в виде 4% раствора в воде или антифризе А-40 (зимой) для дезактивации авиационной техники. При отсутствии ком­понента №1 может применяться и 2% раствор компонента №2.

При отсутствии табельных дезактивирующих препаратов типа СФ для дезактивации можно использовать растворы бытовых синтетических моющих синтетических моющих средств (СМС) типа "Лотос", "Астра" т.п. или вспомогательные вещества типа ОП-7 или ОП-10

Дезактивация пористых материалов - обмундирования производится в ваннах путем стирки. Состав моющей ванны определяется характеристиками моющей рецептуры и природой загрязнений. Процесс дезактивации состоит, как правило, из нескольких последовательных стирок, чередующихся с полосканием в чистой теплой или холодной воде. Обязательным является периодическая смена моющей ванны. Качество дезактивации определяется количеством смен и полнотой удаления растворителя из обмундирования при смене ванны.

Для удержания загрязнений во взвешенном состоянии и предотвращения перераспределения загрязнений по всей массе обмундирования необходимо добавлять комплексообразующие вещества, такие как щавелевая кислота или этилендиаминтетраацетат натрия (трилон Б).

Кроме этих рецептур для целей дезактивации могут применяться водные растворы мыла или бытовых синтетических моющих средств, вода и органические растворители (дихлорэтан, бензины, керосины, дизельное топливо и т.п.). Последние используются с нормой расхода 2-3 л/м2.

Таблица 3

Дезактивирующие рецептуры моющего действия

Таблица 4

Дезактивирующие рецептуры моющего действия

.6 Технические средства дезактивации

В качестве технических средств дезактивации возможно использование состоящих на вооружении армейских средств и технических средств, разработанных предприятиями промышленности (см. таблицу 5).

Таблица 5

Технические средства дезактивации

Глава 3. Лазерная дезактивация радиационно-загрязненных металлических поверхностей

лазерная дезактивация обеззараживание

Строительство атомных электростанций (АЭС) и производство ядерного оружия создает угрозу экологии всей земли. Аварии на АЭС, замена отработавших агрегатов, добыча и транспортировка ядерного топлива, изготовление и хранение ядерного оружия требует постоянного мониторинга состояния объектов и разработки эффективных технологий дезактивации и утилизации отработавших свой срок узлов, агрегатов и сооружений атомных объектов. [1]

Одной из проблем, привлекающей в настоящее время внимание специалистов, является задача восстановления исходного состояния материалов и деталей, подвергшихся поверхностному радиоактивному загрязнению в процессе реализации ядерно-топливного цикла (ЯТЦ), и включения их в промышленный оборот. Как правило, в результате проведения ежегодных профилактических и ремонтных работ на АЭС накапливается огромное количество отработавших свой ресурс радиационно-загрязненных металлоконструкций, узлов и элементов, выполненных из дорогостоящих металлов и сплавов.