zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭФФЕКТА САМОДЕЗАКТИВАЦИИ В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

 

Машинистов В.Е., Галкин О.Ф.

Украина, Днепропетровск, НМетАУ

 

В данной статье показано, что радионуклиды, являющиеся источником радиоактивного излучения, в процессе плавления в металлургической печи распределяются равномерно по всему объёму расплава. Характер этого распределения сохраняется и у изделий из этого металла. Учёт проявляющегося в этой ситуации эффекта самодезактивации позволяет существенно повысить эффективность процесса утилизации радиоактивно загрязнённых металлов. Рассмотренный подход может быть использован и в строительном производстве.

 

В процессе эксплуатации объектов атомной энергетики создаётся большое количество радиоактивных отходов (РАО), которые содержат биологически опасные радионуклиды. Огромные масштабы радиоактивного загрязнения окружающей среды делают актуальной проблему утилизации и захоронения твёрдых и жидких РАО. Все известные методы дезактивации и их утилизации недостаточно эффективны, высокозатратны, а также образуют новые РАО. Значительную часть РАО составляет металл, поверхность которого загрязнена радионуклидами.

На металлургическом факультете НМетАУ проводятся исследования по возможности использования радиоактивно загрязнённого металла при плавке металлов. В частности, рассматривается вариант решения данной задачи, при котором для утилизации РЗМ предлагается использовать существующие металлургические плавильные печи с типовыми технологическими процессами [1,2] . Причём нет необходимости предварительно дезактивировать РЗМ, включаемый в состав шихты. Максимальное количество РЗМ, которое может быть загружено в печь, предварительно рассчитывается по значению допустимого уровня радиоактивного излучения выплавленного металла.

Рассматриваемый подход реализуется за счёт того, что в процессе плавки радионуклиды, которые находились на поверхности РЗМ, переходят в расплав и распределяются по всему его объёму равномерно. Такое перераспределение радионуклидов существенно влияет на уровень гамма- излучения с поверхности расплавленного металла. Уровень этого излучения формируется суммарным излучением всех радионуклидов, находящихся в объёме расплава и которые можно представить как совокупность элементарных излучателей. При этом необходимо учитывать поглощение собственного излучения элементарных источников, находящихся в толще металла. Степень ослабления излучения зависит от удалённости его источника от поверхности, на которой определяют уровень радиоактивности.

Воспользовавшись подходами, изложенными, например, в [3], и приняв, для определённости, что расплавленный металл имеет форму параллелепипеда с площадью одной из сторон S, длиной d и, соответственно, объёмом V=S*d, можно описать закономерности формирования активности у поверхности расплавленного металлолома, содержащего радионуклиды. В частности, на рис.1 показана расчётная зависимость поверхностной активности Аs, пронормированной к своему максимальному значению Аs max (ось Y), от длины изделия d, пронормированной к толщине слоя половинного ослабления металла d0,5 (ось Х).

Здесь

As max = a*d0,5 /0,693 V, Бк/см2, (1)

a - активность РЗМ, загруженного в плавильную печь, Бк.

 

Рис.1. Зависимость поверхностной активности Аs от длины изделия d.

 

Из рисунка видно, что какими бы ни были размеры расплава, значение его поверхностной активности не может превысить величины As max. Причём основной вклад в поверхностную активность расплава вносят те радионуклиды, которые находятся в приповерхностном слое толщиной примерно в 4d0,5. Излучение тех радионуклидов, которые расположены от поверхности дальше, за этим слоем, полностью поглощается металлом.

Следовательно, не все элементарные источники ионизирующего излучения, которые находятся в объёме расплавленного металла, вносят свой вклад в формирование активности у его поверхности. Этот эффект назван самодезактивацией радиоактивно загрязнённого металла при его плавке.

Значение поверхностной активности при отсутствии самодезактивации, т.е. когда предполагается, что в её формировании принимают участие все источники ионизирующего излучения, находящиеся в объёме расплава, описывается выражением

A0s = a/S = (a/V)*d, Бк/см2. (2)

Отношение выражений 1 и 2 представляет собой коэффициент самодезактивации

Кс = A0s / As max = 0,693d/d0,5 .    (3)

Это отношение справедливо при d >> d0,5 , что всегда выполняется на практике. Оно показывает, какая часть активности, внесенной в плавильную печь, участвует в формировании активности на поверхности металла, являющегося продуктом плавки радиоактивно загрязнённого металла.

Всё изложенное выше справедливо и для изделий, изготовленных из расплавленного металла. Поскольку объёмная активность этих изделий такая же, как и у расплавленного металла, а объём каждого отдельного изделия не может быть больше объёма расплава, то и значение их поверхностной активности не может превышать значения этого параметра для расплавленного металла.

Рассмотренный подход позволяет сформулировать требования к количеству активности, которая вносится в плавильную печь вместе с РЗМ: это количество определяется нормами допустимого значения поверхностной активности готовых изделий. Расчёты показывают, что для массы расплавленного металла 150Т коэффициент самодезактивации составляет 72. При допустимой мощности экспозиционной дозы гамма-излучения 30 мкР/час полная активность, вносимая в плавильную печь радиоактивно загрязнённым металлоломом, не должна превышать 5,6*1010 Бк. Это даёт возможность утилизировать при одной плавке от 5,6Т до 150Т низкоактивного РЗМ.

На наш взгляд, эффект самодезактивации также можно использовать и в строительном производстве. Например, при изготовлении бетонных изделий, кирпича, шлакоблоков может использоваться минеральное сырьё, отходы промышленного производства, шлак с повышенным уровнем радиации. Слой половинного ослабления готовых строительных изделий составляет 4-6 см и, следовательно, значение коэффициента самодезактивации для них может быть существенным, что позволит утилизировать значительные объёмы сырья с повышенным уровнем радиации.

 Перспективным также является изучение возможности утилизации жидких РАО путём дозированого добавления их в воду при изготовлении некоторых видов строительных материалов.

 Таким образом, использование эффекта самодезактивации может внести свой вклад в решение проблемы утилизации РАО, позволяет вернуть в хозяйственный оборот большой объём материальных ценностей, загрязнённых радиоактивными веществами, существенно повысив при этом экологическую безопасность окружающей среды.

 

Список литературы

1.     Заявка на изобретение № а201306522 от 27.05.2013 «Спосіб утилізації радіоактивно забрудненого металобрухту». Авторы: Машинистов В.Е., Галкин О.Ф. Заявитель НметАУ.

2.     В.Е.Машинистов, О.Ф.Галкин, Ю.А.Динник, Т.В.Старжинская. Влияние процесса плавки радиоактивно загрязнённой шихты на радиоактивность конечной продукции // Теория и практика металлургии.-2013. - №5-6. –с.153-157.

3.     Кимель Л.Р., Машкович В.П. Защита от ионизирующих излучений. Справочник. Изд.2.- М.: Атомиздат, 1972.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info