При выводе из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов и производств после демонтажа оборудования остаются загрязненные бетонные конструкции, которые необходимо дезактивировать.
Установка с помощью мощного электрического разряда сможет откалывать на нужную глубину загрязненный поверхностный слой бетона быстрее и эффективнее, чем другие существующие методы. Томский политехнический университет (ТПУ) приступил к реализации проекта по заказу АО «ТВЭЛ» – Интегратора российской атомной отрасли по выводу из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов и обращению с РАО.
Планируется, что установка будет разработана до конца 2023 года, а в 2024 году пройдет апробацию на площадках Томского Политеха.
Как уточняется на сайте ТВЭЛ, принцип работы основан на разрушающем действии импульсных электрических разрядов мощностью не менее 10 кВт, которые проходят в толще материала под слоем воды. Материал разрушается усилиями растяжения, критическое значение которых значительно меньше усилий сжатия. От генератора к бетону импульсы передаются с помощью высоковольтных электродов. Они в количестве до пяти штук располагаются в ряд на обрабатываемой поверхности, смоченной водой, где и проходит весь процесс, который по времени занимает буквально секунды.
«Как сейчас поступают с загрязненным бетоном: как правило, поверхностный слой снимается шлифовальными машинами или другими механическими методами. На предприятиях Росатома все чаще для дезактивации материалов строительных конструкций используются робототехнические комплексы. Это хороший технологический шаг вперед. Робот тоже может откалывать куски бетона. Однако электрический разряд делает то же самое быстрее и эффективнее», – отметил заместитель проректора по науке и трансферу технологий ТПУ Евгений Беспала.
Электроразрядный метод позволяет снимать слои бетона от пяти миллиметров, при этом ограничений по максимальной глубине снятия нет. Установка, над которой уже работают томские политехники, позволит дезактивировать несколько квадратных метров в час. Экспериментальная апробация, запланированная на 2024 год, будет проводиться на бетоне с внесенными имитаторами радиоактивных веществ – это, например, редкоземельные элементы (церий, неодим) и стабильные изотопы (железо, кобальт, углерод). Вода, в которую нужно погружать бетон, естественным образом препятствует распространению пыли – она неизбежно появляется при дроблении материала и может содержать радиоактивные вещества.
По существующим нормам очищенный бетон при достижении допустимых уровней загрязнения снимается с радиационного контроля. В дальнейшем его можно использовать для собственных нужд предприятия, например, в качестве одного из материалов для дорожного покрытия или упрочнения строительных конструкций.
