Одной из важных задач при решении проблемы утилизации ядерных и радиационно-опасных объектов является проведение их комплексной дезактивации с целью повторного использования в народном хозяйстве дорогостоящих сталей и сплавов после их очистки, а также снижения лучевых нагрузок на обслуживающий персонал.
Разработано большое количество способов очистки материалов от радиоактивных загрязнений, но эти методы имеют определённые недостатки, которых лишена дезактивация короткими лазерными импульсами.
Энергия лазерного излучения поглощается в слое толщиной не более 1 мкм, что позволяет сконцентрировать всю энергию лазера в слое, несущем большую часть загрязнений. Малое время поглощения излучения позволяет не дать энергии успеть уйти из поверхностного слоя путём передачи тепла глубоко лежащим слоям. Таким образом, в результате поглощения лазерного импульса слой поверхности, содержащий радиоактивные загрязнения, быстро разогревается до температур, существенно превышающих температуру кипения. Образуется своего рода микровзрыв. При этом с поверхности удаляются загрязнения и часть верхнего слоя.
Как правило, радионуклиды при поверхностных загрязнениях располагаются в окисных пленках образующихся на металлических поверхностях, поэтому задача дезактивации сводится к удалению окисных пленок с поверхности и их улавливанию с последующей утилизацией.
Исследования показали, что предлагаемый метод не нарушает геометрию изделий даже при толщинах материала в несколько сотен микрон и в тоже время обеспечивает удаление с поверхности большинства видов загрязнений- окислов, органики, краски и пр.
Также был проведён ряд экспериментов по обработке загрязнённых образцов через плёнку-абсорбент, улавливающую летящие с поверхности частицы. Использовалась обыкновенная клейкая лента-скотч и специально разработанное полимерное покрытие. Был достигнут коэффициент дезактивации 2. Эксперимент показал, что более 80% снимаемой активности остаётся на плёнке-абсорбенте, что существенно облегчает утилизацию загрязнённых отходов.
Наше предприятие принимало участие в проекте по разработке и создания мобильного лазерного комплекса общим весом около 40 кг, который прошел опробирование на базе ФГУП «ГНЦ РФ «ТРИНИТИ».
В рамках работы изготовлена и оснащена лазерными комплексами «горячая» камера на территории ПИЯФа в г.Гатчина. Эксперименты показали что при однократной обработке поверхности уровень загрязнения снижается до предельно допустимых значений.
