放射性去污 (decontamination) 指针对存在放射性污染的物项,采用物理、化学、电化学或生物方法去除或减少污染的过程。
性质:去污是将放射性污染从不希望其存在的地方去除的操作,这包括工具、设备、部件、管道、建筑物地面、墙面、防护用品等。这样做的目的可以防止污染扩散;降低放射性水平、减少操作人员的受照剂量;使得工器具或物料可以复用或再循环利用;建构物可以无限制或有限开放;实现物料解控,减少废物量,或者使废物降级,从而降低废物贮存、运输和处置的负担。去污操作需要由经训练的专业人员来完成。运行阶段的去污还应特别注意对于复用设备保护,另外去污产生的二次废物处理也应妥善处理。放射性污染由于产生情况不同,污染特性相差很大,通常产生污染的途径可分为湿污染和干污染两种。其中湿污染是因放射性液体与物体表面接触而产生,污染的水平与接触时间、液体物化性质及放射性水平、物体的材质及表面状态等有关。放射性污染可以分为非固定性和固定性污染两种:非固定性污染核素与物体表面之间结合较为疏松,易于去污 ;固定性污染核素与物体表面之间结合较为紧密,较难去污。
可以采用的方式从简单擦拭到使用专门设计装备。
基本内容:去污方法很多,包括机械-物理法、化学法、电化学法、熔炼法、生物法等等。择去污技术时需根据污染特性,综合考虑其适用的介质和特征、去污中产生的废物量和废物的管理问题、去污性能、费用、操作安全性等。
机械物理去污:采用物理-机械的方法去除污染,包括吸尘、冲洗、擦拭、超声波、激光等方法。
化学去污:通过化学试剂与污染的溶解、氧化还原、表面配合等化学反应,从而将其除去。常见的有酸、碱、氧化剂、还原剂、配合物、除油剂、表面活性剂等。可以单独使用,也可以混合配成去污剂;可以一步完成,也可以顺序使用几种去污剂多步完成。有大量的研究工作给出不同配方和工艺。可以从专业手册中查找有关配方。
电化学去污:也称电抛光,适用于金属表面去污,指在直流电作用下发生阳极溶解使金属表面剥离一层从而实现去污目的。可以看作是电镀的相反过程,选用待去污的金属作为阳极,电解槽为阴极,适当的化学溶液为电解质组成电化去污系统。因为待去污部件为阳极参加反应,要求必需导电,所以只适用于金属。操作参数包括电压、电流密度、温度和电解液组成等。电化学去污具有去污速度快、去污效果好、易于实现远距离操作等优点,但二次废液量较大,一般用于金属热点去污或者其深度去污。
熔炼去污:是指把存在污染的金属熔融,通过熔炼,其中存在的放射性核素或者进入烟气中,或者进入炉渣中,从而使金属铸锭中的放射性大大减少,达到去污效果。一般用于金属清洁解控处理,可达到 有限制或无限制使用。在核素退役中经常使用。
生物去污:指使用经过特殊筛选培养的微生物菌种,与待去污的介质相互作用,利用微生物对特定核素的捕集能力,将放射性浓集达到去污目的。
应用
核设施运行和退役过程中有大量应用。
核电站运行去污:在核电站大修时,对主泵进行解体检修是一项重要工作,其中水力部件与一回路水长期接触,存在较高的放射性污染,为了降低主泵检修集体剂量,防止污染扩散,要对水力部件进行去污。一般采用氧化-还原去污技术对其进行去污处理,也有采用联合超声波氧化还原去污的,在役去污需要确保去污操作不会造成设备损害。在此前提下,尽量提高去污因子。
核设施退役去污:在退役实施阶段,一般在对设备或管道进行拆除、切割解体前,为了防止污染扩散,需要对其进行预先去污,可以针对情况采用上述的某种去污技术;同时退役产生了大量物料,为实现物料的再循环/再利用,需要对物件进行针对去污。