\IA(írJÍM

Usŕctvu jaderného vyzfymu v féežt šfypím jadevvfé-iB
ČR

O

li/A ĽEfqpi\[TAMI/\IA(írJÍM

Ú

Úvodní slovo k dekontaminací ní mu kurzu Dekontaminace povrchů jako technický a technologický obor - ing. J. Alsxa, C S c , ÚJV Rež Dekontaminace povrchu podlah - ing. F. šmirous.CSc. VSCHT Praha Kontaminace a dekontaminace tkanin - doc.ing.J. Severa, C S c ; J. Knajfl, VLVDÚ Hradec Králové Metody dekontaminace kovových povrchů - RNDr.B.Žižka, VUJE Jaslov.ské Bohunice Kontaminace a dekontaminace kůže - doc.ing.J.Severa, C S c , J. Knajfl - VLVDÚ Hradec Králové Dekontaminace radiofarmak - ing.J.Prokop, ÚJV Řež Dekontaminace provozních zařízení jederných elektráren - docing.J.Bár,CSc* , VÚEZ Brno Dekontaminace provozních zařízení jaderných elektráren roztoky a emulzemi na základě chlorovaných uhlovodíků - doc.ing.J.Bár,CSc., VÚEZ 3rno Dekontaminace a bezpečnost - RNDr.Z.Dlouhý,CSc., ÚJV Řež

strana 1 2 21 28 43 56 68 78 91 95

tivodní slovo k dekontaminečnímu kursu Tok jako Radiochemické konference konané pravidelně Odbornou skupinou jaderné chemie Československé společnosti chemické, stávají se dekontamineČní kursy, pořádané Komisí jaderné techniky tradiční záležitostí, vždyt toto naše setkání je už třetí a jistě nebude poslední. Doba, kdy jsme o dekontaminaci hovořili jako o činnosti prováděné pouze v případech nouze, tj. při haváriích technickými diletanty a bez ohledu na náklady patxív historii. Dekontaminace povrchů je dnes důležitým technickým oborem, který má své specielně školené odborníky, své technologie a svá zařízení, Jediné, co zatím do jisté míry postrádáme v tomto oboru je existence jednotných, pravidel. Zatím co už dobře víme co jak a čím dekontaminovat, nevíme ještě kdy to musíme učinit 6 neumíme zatím objektivně měřit, jak naše práce byla úspěšnáJak se přesvědčíte během tohoto kursu, i v tomto smeru se už pracuje a je naděje, že se během nějaké doby c" očká me příslušné státní normy. Při organizaci kursu jsme se snažili př?apůsobit formou určité ankety náplň kursu aájmu posluchačů. Pokud se to zcela nepodařilo, je to jednak tím, že zájmy větší skupiny lidí nejsou pochopitelně nikdy jednotné, jednak tím, že jednotliví lektoři mají své okruhy zájmů a svou specializaci. Přesto doufáme, že každý z posluchačů najde v kursu to, co ho bude zajímat. Abychom příští kurs mohli připravit lépe, bude součástí kursu test, který nám lépe umožní při přípravě příštího kursu přizpůsobit se zájmům účastníků. Doufáme, že kurs splní svůj účel a že poskytne posluchačům maximum informací, které očekávají.

- 2 -

Dekontaminace povrohů jako technioký a technologický obor Jiří

Dekontaminace povrchů je technický proces, při kterém se radioaktivní izotopy odstraňují z míst, kde ohrožují člověka «» jeho životní prostředí na místo, kde jsou bezpečni uloženy. Tohoto procesu se zúčastňují tři složky a to povrch, kontamint a dekonmatinační systém.

1, Povrch Z hlediska dekortaminace nás zajímají tři vlastnosti povrchu a to chemické složení, fyzikální vlastnosti a členitost. Chemické vlastnosti povrchu se zvažují při rozhodnutí o dekontaminaci na mokré cestě, fyzikální vlastnosti ovlivňují použití mechanických prostředků dekontaminace a členitost povrchu rovněž určuje použitelnou dekontaminacní technologii, 2

Kontamint

V užSím smyslu je kontaminat tvořen radioaktivními nuklidy V širším smyslu je jeho součástí i nosič kontaminantu, kterým může být látka jakéhokoliv skupenství. Pro dekontaminaci jsou důležité nukleární, chemické a fyzikální vlastnosti kontaminantu a jeho chemická forma. Poločas kontaminantu určuje, zda je vůbtíc nutno dekontaminovat, en ergie emitovaného záření určuje pož&dovaný stupen dekontaminace. Chemické vlastnosti kontaminantu, zejména jeho schopnost vytvářet vazby s povrchem ovlivňují použitou dekontaminacní technologii právě* tak jako vlastnosti fyzikální a jeho chemická fornik.

- 33

Pekontaminační bystám

Používáme tohoto názvu, neboí při dekontaminaci může být použit složitý systém operací a metod, Dekontaminežním systémem nazýváme soubor činností a vlivů, které vedou k odstranění konteminentu z daného povrchu. Součástí dekontaminečního systému je metoda, kterou použijeme, a dekoutnmineční roztok, skládající se z dekontaminačního činidla a rozpouštědla.. Dekontaminační roztok se může skládat a těchto složek: 3 1 Rozpouštědlo, které je nosičem ostatních složek, sprostredkuje jejich styk a reakci s povrchem, rozpouští kontamin&nt nebo produkty jeho reakce se složkami dekontaminečního roztoku, 3-2 Detergentt který snižuje povrchové napětí 3- 3 Kyselina, která rozpouští ve vodě nerozpustné formy kontaminantu, upravuje pH na hodnotu optimální pro ostatní složky dekontaminačního roztoku a případně odstraňuje vrchní vrstvu povrchu, je-li to nutnéc 3 4 Inhibitor ochraňuje povrch před nerovnoměrnou korozí dekontaminacním roztokem 3 5 ômplezotvorné činidlo posunuje rovnováhu sorpce kontaminantu povrchem ve směru desorpce čímž urychluje dekontaminaci ě zabraňuje rekontaminaci 3 f> Plnidlp umožňuje mechanickou dekontaminaci, případně zvyšuje viskositu dekontaminačního roztoku, jeli to žádoucí. Ti dekontaminačního systému nás zajímají chemické a fyzikální vlaétndsti. Jsou to chemické vlastnosti rozpouštědla i jednotlivých složek, např rozdíl v reaktivitě vzhledem k povrchu a konteminantu, bod vzplanutí rozpouštědla a pod, Z fyzikálních vlastností hraje roli bod varu při dekontaminaci za vyšší teploty, hustote a viskozita při dekontaminaci postřikem

a při použití ultrazvuku., n mechanických dekontaminačních postupů je nepř, důležitá tvrdost abrazivního materiálu Jednou z důležitých složek dekontaminečního systému je technika dekontaminace- Pod pojmem dekontaminace se méně informovaní pracovníci představuje oplach vhodným roztokem... Tento způsob, tzv. dekontaminace na mokré cestě*, případně chemická dekontaminace je jen jedním z mnohých dekontaminačních způsobů a není to způsob nejvhodnější. Pro některé typy kontaminací, např. pro kontaminace pevným kontaminantem nebo pro kontaminace silně zkorodovaných povrchů je dokonce 1 kontaminace ne mokré cest ' i ^. e výhodná. Působením dekontaminačního roztoku dochází k rekontaminaci povrchu a tato druhotná kontaminace je mnohdy pevněji fixována, nes kontaminace Jíůffbdníi- Gbecně platí, že kontaminace na suché ceátě, nebo kontaminace mechanická by měla být použita vždy, je-li nějaká naděje na úspěch, jako první a teprve zbytková kontaminace by se měla odstranit dekontaminačním roztokem. Tento postxip je účinnější, ale i levnější, protože jeho výsledkem je menší množství radioaktivních odpadů. Pro informaci uvedeme stručně přehled dekontaminačních postupů 1

Dekontaminace pevného kontaminantu

1 1 Odsávání K odstranění kontaminantu, vázaných na jemný materiál, jako je prach, piliny, apod. lze použít běžných vysavačů pro domácnost nebo pro průmysl s tím, že výstup je zaúflton do centrální vzduchotechniky provozu, aby se nerezviřoval kontaminovaný prach sa vysavačem a kontaminélhty se* dokonale zachytily.

^

2

Omýváni a opla.ch

K odtttranŠní pevného kontemi.ne.ntu je výhodné pdužít nepolární rozpouštědlo eby ee zabránilo jejich rekontfeminäci.. Pokus se použije vody, tedy vždy bez komplettotvorného činidla a kyselin, které by způsobily rekontaminaci, 1.3 Použití laků Způsob je založen na tom, že pevné částice kontamiantu se zafixují do vrstvy laku a po zaschnutí se s ní odstraní, K tomu účelu se potiSívejí tzv. snímací laky, které se po zaschnutí lehce odloupnou z povrchu. Jtyly navrřeny specielní dekontaminační leky, které jsou rozpustné ve vode a obsahují i dekontaminační činidla. Pevný kontaminant se dá ostranit i samolepícími foliemi. Tento způsob je však vhodný jen pro malé plochy a používá se hlavně při vzorkování kontaminantů. 2- Dekontaminace konteminantu vázaného povrchem Tento kontaminent má charakter povlaku, nebo sbučeniny případně slitiny s povrchem za vzniku chemické nebo iontové vazby. Proto i po oplachu roztoky nebo sejmutí kontaminantů mechanickým způsobem zůstává zbytková kontaminace kontaminantem, který se stal součástí povrchu K dokonalé dekontaminaci je proto nutné odstranit i vrchní vrstvu povrchu se zafixovaným kontaminantem. To lze provádět bud chemicky nebo mechanicky. 2,1 Chemická dekontaminace Chenlická dekontaminace je založena na působení dekontaminačních roztoků, které říseným způsobem korodují povrch, rozpouštějí kontaminent a převádějí jej do formy neschopné rekontaminace, Konkrétní předpisy jsou uvedeny v práci 1.1, Zde ee zmíníme podrobněji c zařízeních a technologiích chemické dekontaminace.

- 6-

2 1 1 Namáčení Používá se pro predmety menších rozměrů, které Me ponořují do van, obsahujících dekontaminační roztok. účinnost lze značně zvýšit aplikací ultrazvuku, 2 1 2 Postřik Používá so pro vět Ž í předměty ô plochy, jako jsou stěny,, podlahy, ale zejména nádršř... Při postřiku, zvláště při vyšších tlacích se projevuje i mechanický účinek. K postřiku se používá specielní zažízení, které kromě nádrže na rozíok má několikastupňové čerpadlo, směšovací zařízení, v kterém se voda, odebíraná z řádu misí s dekontaminačním roztokem v žádaném poměru a ohřívá na požadovanou teplotu, a systém různých proud.nic Pro dekontaminaci nádrží se používá t z v. hydromonitor, který využívá tlaku vody k pohonu trysky ve dvou rovinách, takže jsouopláchnuty všechny prostory nádrže.. X zvýšení účinku chemické dekontaminace se používá rovněž kombinace dekontaminačních roztoků s vodní parou, která je zdrojem tlaku a mechanických účinků. Používá se ejektorů nebo injektorů„ 2. 2 Mechanická dekontaminace Mechanická dekontaminacní postupy mají ze účel mechanickým způsobem odstranit kontaminant a vrchní Vrstvičku povrchu. Výhodou je, že nehrozí nebezpečí rekontaminace, nevýhodou je, že se u některých postupů vytváří velké množství prachu a výsledkem dekontaminace je poměrně hrubý povrch, který se při nové kontaminaci obtížně dekontaminuje. 2,2.1 Broušení a kartáčování Provádí se větSinbu ručně drátěnými kartáči, brusnými papíry a tampóny s brusnou pastou. Dá se provádět i pod vodou nebo za vlhká a za použití mechanizace, např- vhodných nástrojů upnutých do r ění vrtačky.

- 7-

2

-

2 2

Otryskávání

Dekontaminační účinek této metody spočívá v tom, že proti dekontaminovanému povrchu je značnou rychlostí vrhán proud abrasivního materiálu, který působí mechanicky na povrch. Jako abrasiva se používá písku, křemeliny, infusoriové hlinky, karborunda, skelné drti a balotiny, ale také pilin, sekaných drátků, drcených ořechových skořápek apod. Tie jméně vhodný spůsob je tzv. suché otryskávání, kdy nosičem abrasiva je tlakový vaduch. Při tomto způsobu vaniká značné množství prachu, proto jej lze provádět jen ve specielně vybavených komorách,. Vhodně j Si je t s v. vakuové otryskávání j kdy je proud ebr-xsiva vrhán proti povrchu vakuem, udržovaným nad povrchem. Zařízení je řešeno jako zvon, jehož dolní okraj je lemován pryžovým límcem a hustými kartáči. Ve středu dna zvonu je tryska, dměřující dolů, spojená se zásobníkem abrasiva. Zvon je odsáván a vznikajícím vakuem je abrasivum vrháno proti povrchu e áoučasne odsáváno. Výhodou je, že prach vzniká pouze v prostoru zvonu, nevýhodou je to, 2e způsob lze fcouait jen na rovné plochy, jako jsou např, podlahy. Při mechanickém otryskávání se abrasivum vrhá proti povrchu prostřednictvím otáčejícícno se lopatkového kola odstředivou silou,, Množství vznikajícího prachu je ede menší. Vznik prachu je zcela potlačen u vlhkého otryskávání, kdy se vzduchem dopravuje proti povrchu tlliké obrasivum a při mokrém otryskáváni, kdy nosičem ebresiva je tlakový proud kapaliny. Při tzv. kapalném otryskávání se předměty ponořují do nádrže, obsahující kapalinu a abrasivum, které je intensivním mícháním vrháno proti dekontaminovaným povrchům. Všechny mechanické spôsoby, používající kapaliny lze samozřejmě kombinovat se způsobem chemickým tak, že se jako medium, v kterém se pohybuje abrasivum, použije dekontaminační roztok.

Použití ultrazvuku v kombinaci s chemickou dekontaminací dává velmi dobré výsledky, v některých případech bylo konstatováno zvýšení 'účinnosti až o dva řády. Je však třebe zdůraznit, že to je možné jen při přesném dodržení optimálních podmínek, nebo? účinnost ultrazvukové metody závisí na řadě parametrů. Kromě optimálního sladění vlastního ultrazvuku tj, kmixočtu a výkonu, hraje roli atmosférický t3e k, tlak par rozpouštědla, jeho viskosita a teplota, rovněž povrchové napětí, ľládrže, v kterých se dekontaminace provádí musí být vyladěny, t j v resonanci, roztoky nesmějí obsa-» hovět drobné částečky, nepř.. kel, rozměry nádrži nusejí být větší net vlnová délka nákladní frekvence, stěny mají být maximálně 3 mm ailné, rohy a hrany zaoblené a svary broušené. Pro drobnější předměty lze používat vložek a košů z maateriálů o průměru max. 0,5 mm. Při nedodržení kteréhokoliv ae zmíněných parametrů účinnost ultrazvuku prudce klesá. 2. 2, 4 Elektrolýza Tem, kde je povrch značně kontaminován a předchozí dekontaminacni metody nevedou k cíli, lze použít elektrolytické dekontaminace. Při této metodě se používá podobných podmínek a rostolai, jako při elektrolytickém leštění. Předměty se zavěšují do lázní, které jnají vysokou viskozitu. Jejich součástí je většinou kyselina fosforečná, dekontaminovaný p?"edmět je anoda, jako katoda siouží nerosový plech a proudová hustota je i několik desítek A/dm". Metoda má četné výhody. Dá se dobře řídit, účinek je rovnoměrný a výsledkem je hladký až lesklý povrch, zvláště odolný proti nové kontaminaci Nevýhodou je, že metoda je omezena pouze na elektricky vodivé materiály a také to, že se při procesu vyvíjí třaskavý plyn

- 9-

Piealed dekontaminaČních metod, uvedený v tomto referátu není. vyčerpávající.. Zahrnuje však většinu metod, používaných v praxi- Podrobnosti lze nalézt 2^ v pramenech, jejichž přehled byl před časem vydán '. Podrobnější zpracovaní tohoto tématu lze najít ve sborníku z minulého dekontaminacnilio kursu a dalších publikovaných

Československý jaderný program, který v současnosti a hlavně v budoucích letech bude řešit otázky československé energetiky, zasáhl do výrobních programů řady podniků- Většina podniků, které se zapojily do jaderného programu, jsou závody strojírenského typu, ostatní se zabývají měřící e regulační technikou Je samozřejmé, že ne zařízení, která oudou použita v souvislosti se zpracováním radioaktivních materiálů, nebo která budou pracovat v radiačním poli, se kladou jiné nároky naši na zařízení pracující ze běžných technických podmínek. Zatím se projekcí a konstrukcí takovýchto zařízení zabývají většinou pracovníci, kteří nemají dostatečné zkušenosti, avšak mají někdy před pojmem "radioaktivita" zbytečně velký respekt Proto následující část příspěvku dekontaminačnímu kursu bude zaměřena tak, aby se některé konkrétní i obecné informace z oboru dekontaminace v souvislosti S konstrukčními a projekčními pracemi poskytli právě těmto pracovníkům- Jsme si ovšem vědomi, že značná část posluchačů, přítomných ne tomto kursu, jsou pracovníci, zabývající se hygienou jako takovou a tedy

- 10 -

i hygienou záření, která s problematikou dekontaminace \tzce souvisí. Je třeba vidět vzájemnou souvislost mezi Činností pracovníků obou zmíněných profesí. Je zejména v hygienické kontrole provozů a to uř ve stadiu projekce, je proto třeba, aby hygienici našli společný jazyk s projektanty, proto je následující část určena také jim. Kromě klasických nebezpečí, která hrozí strojírenským výrobkům při aplikaci v normálních podmínkách, existuje u zařízení používaných v jaderné teohnice a energetice možnost vlivu radiačního pole a kontaminace radioaktivními kontaminanty, 0 vlivu záření na konstrukční materiály lze obecně říci, ííe se cesto přeceňuje. V podmínkách jaderné elektrárny e provozů, které s ní souvisí, je nutno počítat s radiačními vlivy na kovové materiály pouze v aktivní zóně reaktoru a ulosiSti vyhořelého paliva, V ostatních částech primárního okruhu je vliv záření na paliva V ostatních částech primárního okruhu je vliv záření na kovové materiály zanedbatelný. U organických materiálů je situace složitější, i když i v tomto případě je radiační odolnost většinou překvapivě vysoká a dokonce -existují běžně používané materiály, jejichž vlastnosti se radiací zlepšují. Překvapení však nejsou vyloučena, jak může dokumentovat o r> 'kolik řádů nižší odolnost jinak vynikajícího teflonu ve srovnání s obyčejným polystyrenem. Podobněji se zastavíme u problematiky kontaminace radioaktivními kontaminanty. Tlejprve se stručně zmíníme jednak o kontaminántech a jejich vzniku a také o ti^kterých zááadách projekce a konstrukce zařízení pro jadernou techniku. Radioaktivní kontaminanty jsou radioaktivní isotopy prvků, které vznikly dvojím způsobem. Jaderné reakce probíhají v palivových článcích jaderného reaktoru vedou ke vzniku nestabilních, tedy radioaktivních izotopů, tav. štěpných produktů. Těchto prvků je přibližně třicet, jako kontaminanty se vsak mohou uplatnit jen některé z nich. Důvodem je, že os-

11 -

tatní mají bučí tak krátký poločas rozpadu, še se prak" tioky mezi kontaminanty nevyskytují, nebo že vznikají v tak malých koncentracích, že jsou ;jako kontaminanty sanedbatelné, Štěpná produkty vznikají uvnitř jaderného paliva, tedy ve luno tě tvořené uranem, která je chráněna obalem. K tomu, aby většina štěpných produktů mohla způsobit vážnější kontaminaci, ;ie třeba porušení palivového proutku •:* jeho obalu, což je možné pouzo při havárii vyššího stupně, spojené s narušením aktivní zóny reaktoru. Pouse některé štěpné produkty mají tekové chemické a fj*sikální vlacttnoti, které způsobují, že se dostávají i i',a normálního provozu do chlediva reaktoru, dík netěsrortem pal.i.vcvýých článků. Jsou to především 137 cecicum 10b ruthenium, 131 jod a 90 stroncium Radioaktivní kontani-ianty vynikají dále jadernou reakcí jader atomů prvků, tvořících konstrukční materiály, s neutrony. Tato reakce může probíhat pouze v aktivní zóně reaktoru, nebo v její blízkosti, kde je dostatečná hustota neutronů. Významná koncentrace radioaktivních isotopů prvků, tvořících konstrukční materiály, vzniká tehdy, jestliže prvky jsou součásti koistrukčního materiálu aktivní "cny, nebo dík korozi dostanou ve formě ruapen?.e nebo roztoku do chladivá a s ním do aktívni zrny. Prvky, které splňují tyto podmínky, se stanou kontaminanty pouze v tom případě,',že mají vhodné nukleární vlastnosti, V jaderné elektrárně se jako kontaminanty vzniklé tímto způsobem uplatňují 60 kobalt, 54 mangan, [vj železo, 65 zinek, S 5 zirkonium, 110 stříbro, 51 chrom, 124 antimon a 95 niob. Radioaktivní kontaminanty v širším slova smyslu jasou látky, které obsahují radioaktivní nuklidy, ačkoliv vlastní lárka radioaktivní nerj... Jsou to látky, které na sebe váží shorn zmíněné radioaktivní izotopy a fixují je nebo naopak rorr-ášeji. ľ.?uže to být prach, tuk, produkty i-coroso apo;'. \: praxi se většinou vyskytují pouze kontamincnty íixovsné ne

... 12 -

Z hlediska kontaminace lze povrchy v každém jaderně technickém seřízení rozdělit ne dvě základní skupiny, na povrchy vnitini © vnější. Vnitřní povrchy jsou povrchy, které ze. normálního provozu jsou v kontaktu e radioaktivními látkami a jejich kontaminace je součástí technologie. Vnější povrchy jsou takové povrchy, jejichž kontamiraoe^připadá v úvahu pouze za mimořádných situací, jako jgou havárie nebo oprava a kontrola zařízení, Je zřejmé, že kontaminace zařízení a její pravděpodobnost je důležitým kriteriem, které musí brát konstruktér v úvahu. Jediným motivem těchto live h je bezpečnost lidí, kteří se zařízením přijdou do styku. Maximální přípustné dávky jednotlivých druhů záření jsou dány příslušnými nevěrni, vyhláškami a předpisy a konstruktér i projektant musí zařízení vybavit tak, aby je bylo možno dodržet. Protože však dalším důležitým kritériem, kterým se musí konstruktér řídit, je ekonomika zařízení, e. to jak investiční, tak provozní, není mnohdy řešení jednoznačné. Povrchy, které jsou plánovaně v kontaktu s radioaktivním materiálem, jsou např. vnitřní povrchy nádrží, potrubí, čerpadel, chemických reaktorů apod, a ne jaderné elektrárně např. celý primární okruh Při konstrukci těchto zařízení se musí korrvfcrvkter roahoudnout, zda je bude konstruovat jako zařízení ovládaná ručn ě, nebo zařízení ovládaná dálkově, připadne plně automatizovaná., V prvním případě musí být celé aařísení opatřeno stíněním, které sníží dávkový příkon v o>šluhovaném prostoru na připustí:ou úroveň- V druhém případě je mnohdy stínoní zbytečné, je vsak nutno konstrukčně e projekčně zajistit příslušné dálkové ovládání nebo automatizaci Je zřejmé, že už zde je značný prostor pro ekonomické úvahy, které by měly vést k jednoznačně nejekonomičtějšímu řeř;erí Tfi první pohled se zdá, že první varienta musí být levnější, nebot stínění ae řeší většinou laciným batonem, sytímeo automatizace r.ebo dálkové o vládá:? í vyžaduje složité elektronické přístroje a zařízení, které jsou nákladné Je třeba si ovšem uvědomit, rie ptíne^ľ rěiakoho zařízení

- 13 -

ovlivní svou vahou parametry celé budovy včetně jejich základů, což už je podstatně nákladnejší. Kromě" tohfc stínění komplikuje údržbu a opravy zařízení, což může vést k nutnosti použití kvalitnějších materiálů apod Dále je třeba připomenout, že důležitou formou ochrany človeka před účinky záření je tzv, ochrana časem V našem přípedo to znamená, že požadavek dodržení maximální přípustné dávky pro obsluhu konstruovaného seřízení lze zajistit vhodným zlacením pracovní doby a zřízením vícesměnného provozu, kde smena může trvat nepř. pouze tři hodiny. Zda totu řešení je ekonomičtější, může objasnit pouze ekonomický rozbor, přičemž roli v tomto rozboru budou mít i požadavky na kvalifikaci obsluhy daného zařízení..
- 14 -

daného místa, může být součástí preventivní údržby, V současné době je dekontaminace technickým oborem, který používá řadu metodik e zeřízení. Dekontaminace roztoky rušných reagencií je jen jednou z mnoha metod a ne metodou nejvýhodnější, neboí zdrojem radioaktivních kapalných odpadů, jejichž složení kompliki ,-}e jejich dal JÍ zpracování Kromě toho je tento způsob vždy prosázen korozí materiálu, což snižuje životnost zeříee íí a zvyšuje liroven kontaminace při novém kontaktu s radioaktivním materiálem. Předností této metody je ovsem to, že je ji mošno bez větších potíží použit pro dálkově ovládanou dekontaminaci vnitřních povr;".iů. Výhodnější čekontamine.oní metody jsou metody pou: ívající mechanického odstranění kontaminantů. Voda o "ůzné teplotě a tlaku je nejuniverzálnějším dekontauv.mčním prostředkem, kterým lze vyřešit většinu probliV.ů, souvisejících s dekontaminací Konstruktér mus: při nnvr.au zařízení zvažovat zda, kdy a jak často bude a? tno navrhované zařízení dekontaminovat.- Výsledkům igelit o tivah pak musí přizpůsobit jednak konstrukční ř'ření, jednék volbu mstrriálu, přitom se je třeba ř Ĺ .Lit některými zavaděná První a nejdůležitější pravi llo je, že nejlépe je koi -gtruovat zařízení tak, aby se dekontaminovat nemuselo vůbec. U vnitřních povrchů 1o znamená snažit pravděpodobnost havárie a poruď 7 a odstranit všechna místa, kde by mohlo docházet k usazování e akumulací radioaktivních kontaminantů V této souvislosti je nutnu upozornit, že vyšší kontaminac: dochází v místech svárů, a to i u nerezavějících oc< ' í, proto je vhodné fsváry přebrušovat, případně lesí.:.t. Kvalixu cvárů rovněž negativně ovlivňuje použití el ;.':trod ,2 odlišného materiálu, než je svěřovaný kov. Ke.: .y se konstruktér u vnitřních povrchů nevyhne použ:.- í zařízení, která vyšn-dují údržbu a občasnou opravu. Ani v tomto případě nemusí být nutno provádět dekontaminaci. Konstruktér hlavně projektant a technolog by se měl v torre, případě řídit tzv„ radiační ekonomikou ľ> přík"'.odo ob.-'isr.íme o co

- 15 -

jde Ha potrubí, kterým proudí roztok kapalných radioaktivních odpadů, je umístěn ventil, který je třeb© opravit, protože podcháhí. Problém je možno řešit dvěma způsoby V prvním případě se potrubí odstaví, vy?-, prázdní a zcela dekontaminuje a opravář provede opravu běžným způsobem- V druhém případě se potrubí odstaví, vyprázdní, ale nedekortaminuje- Opravář je vybaven ochrannými prostředky, pracuje v rukavicích, masce a pod dozimetrickou kontrolou V prvním případě nedostane opraváí'- žádnou dávku ionizujícího záření, v druhém případě dávku dostane a bude patrně pracovat déle vzhledem ke ztížení práce rukavicemi, maskou, atd. Co je ekonomičtější? Zřejmě druhý případ, neboí nevznikne žádná kapalný radioaktivní odpad a oprava ;je zkrácena o fázi dekontaminace,, která je zdlouhavá. Proti tomu lze namítnou, že zde došlo, i když v mezích normy, k ozáření pracovníka Jestliže se ovêm zamyslíme nad oběma případy hlouběji, zjistíme, že v prvním případě sice nedošlo k ozáření opraváře, ale zato určitou dávku záření dostali pracovníci, kteří prováděli dekontaminaci, kromě nich. pracovníci, kteří zpracovávali•• vzniklé odpady, pracovníci, kteří je transportovali na úložiště a pracovníci, kteří je na úložišti ukládali, což znamená, že jeden a týž kontamint ozářil postupně řadu pracovníků- Z hlediska radiační ekonimiky je tedy vhodnější druhá metoda, Póduk projektant a technolog dojdou k takovému závěru, musí konstruktér vybavit zařízení tak, aby opravu bylo možno provést co nejjednodušeji. V našem případe* použije patrr.ě snadno demontovatelného spoje ventilu s potrubím, nepř. ne sponu nebo bajonet místo příruby nebo závitu. Oprava se provede samozřejmě osazením nového ventilu, aby proběhla co nejirrohleji. Poškozený ventil se pak dokonale dekontaminuje, aby bylo možno provést jeho opravu. I zde musí konstruktér uvažovat ekonomicky, tj, zón nepoužije pro daný provoz tak levný ventil, aby ho bylo možno bes opravy přímo zlikvidovat.

- 16 -

U .vnějších povrchů je situace obodnbná s tím rozdílem, že tyto povrchy se kontaminují jen za mimořádných okolnostíc ? předchozím případě představuje takový povrch povrch ventilu, potrubí a podlahy pod ním. Ke kontaminaci těchto povrchů může dojít pouze při opravě, prováděné podle druhé alternativy, tedy bez dekontaminace, I tuto okolnost musí brát konstruktér v úvahu při koncipování a konstrukci celého zařízerl. V případě, že se rozhodne pro druhou alternativu, musí zajiptit provedení opravy tak, aby ke kontaminaci podlahy a vnějšího povrchu potrubí nedošlo, nebo musí zvolit takové konstrukční materiály, povrchové úpravy & technické prostředky, nepř, vanu, v prostoru pod ventilem, přívod dekontaminaoních médií a odpad do radioaktivní kanalizace, aby bylo možno dekontaminaci jednoduše « levně provést V popsaném příkladu jsme nakousli problém, který ne našich jaderných zařízeních bude nutno řešit legislativně. Zetím je praxe taková, že skupiny, pověřené v provoze dekontaminací musí provádět dekontaminaci v každém případě, kdydoli jsou o to požádáni např. údržbou. V předpisech zatím není uveden žádný článek, který by vedoucímu dekontaminační skupiny umožnil dekontaminaci odmítnout jako neekonomickou, 0 tom, že by se před dekontaminací mčl provádět ekonomický rozbor není rovněž žádná zmínka v předpisech. To má za následek mnohdy zbytečně prováděné dekontaminace, které vedou k tomu, že se jedním a týmž kontaminantem postupně zabývá několik pracovníků, případně pracovních skupin podle toho jak tento kontaminant putuje provozem od dekontaminace do likvidace odpadů a na úložiště. Kromě toho zbytečné dekontaminace zvyšují množství kapalných radioaktivních odpadů, Z toho, co jsme se zatím pokusili objasnit, vyplývá, že projektant, technolog a konstruktér mají značnou možnost ovlivnit ekonomiku navrhovaného procesu a zařízení ;jek z hlediska investičních nákladů, tak i z hlediska nákladů provozních Mezi použitím levných

- 17 -

součástek, které se nevyplatí dekontaminovat, které všek mají určitou poruchovost a použitím drahých, materiálově odolných a málo poruchových součástí, které se dekontaminovat musí, leží jen jedno jediné ekonomické optimum, které najít je obtíäné. Je k tomu třeba zkušenosti, ale také určité odvahy riskovat a samozřejmě řady dat. Zkušených konstruktérů, kteří mají praxi a konstrukcí jaderných zařízení není mnoho, a tak se setkáváme mnohdy se zařízeními, která jsou z hlediska jaderné bezpečnosti tak předimenzována, že vznikají monstra, jejichž cena je neúměrně vysoká. Co se týče údajů, je nutno konstatovat, že statistických údajů o četnosti různých poruch a havárií na jaderných zařízeních je tak málo, že prakticky není z čeho vycháset. Tovněž údajů o chování různých materiálů a základních mechanismů v jaderných zařízeních, např, o jejich náchylnosti ke kontaminaci a jejich dekontaminovat elncati, je nedostatek. Konstruktérovi a projektantovi tedy nezbývá, než co nejvíce konzultovat na vývojově výzkumných pracovištích, která se jadernou problematikou zabývají Q V případě nedostatku dat si zadat.jejich, zjištění, ITa závěr ee smíníme o vůbec nejzávažnějším problému projekční a konstrukční práce* Je paradoxní, že jde o problém, kterým se projektanti a konstruktéři většinou vůboc nezabývají., dokonce si jej mnohdy ani neuvědomují. Teprve trpké praktické zkušenosti ukázaly, jak je to problém závažný. Je to problém konečné . likvidace zařízení Specifikum jaderného zařízení je dáno mimo jiné tím, že už při projekci provozu a konstrukci zařízení musí projektant a konstruktér myslet na to, jek bude zařízení likvodovat. Jek je problém závažný je zřejmé z toho, že cena za likvidaci některých jaderných provozů je srovnatelná s cenou za jejich vybudování a jsou známy případy, kdy byla dokonce větší Jakými zásadami by se měl projektant a konstruktér z tohotc hlediska řídit? Především by mělo být jasné, na jakou dobu se zařízení projektuje Z hlediska

konečné likvidace by tato doba měla být co nejdelší. Zařízení stárnou ovšem nejen technicky, ale také morálně, proto i zde je určité optimum. Dále by v době projekce a konstrukce měla být známa kapacito uložiŠtě, do kterého bude zařízení likvidováno, aajména maximální možno hmotnosti, rozměry a kontaminace jednostlivých ukládaných součástí. Konstruktér si dále mugí uvědomit, že dekontaminovatelnost obecně klesá tím víoe, čím déle je povrch kontaminován, a že desetileté kontaminace jsou prakticky neodstrenitelné. Uvolňování zakorodovaných spojů řezáním at už plamenem nebo mechanicky není u kontamonovaných zařízení možné bud" vůbec, nebo jen za použití nákladných beapečnostních opatření a značného rizika. Z toho vyplývá, že konstruktér musí zařízení řešit tak, aby tam, kde je to možné, se dalo jednoduchým způsobem i po-.letech dekontovat na díly, které je možno transportovat a uložit r.a úložišti. Tam, kde tento požadavek zajistit nejde, musí se postarat o možnost snadné dekontaminace- V tomto případě musí zvolit ty nejvhodnější materiály a povrchové úpravy a technicky zajistit dekontaminaci vykonstruováním vhodného doplňkového zařízení. Při konečné likvidaci se vždy provádí dekontaminace celého zařízení většinou do takového stupně, aby se snížila pravděpodobnost kontaminace osob a dalšího zařízení otěrem při demontáži, případně se kontaminanty fixují vhodným lakem. I toto musí projektant a konstruktér zajistit. Úplná dekontaminace jaderných provozů před likvidací je • íbtížná, nákladná a mnohdy neproveditelná. Dodržením shora zmíněných zásad se může likvidace usnadnit i zlevnit. Je zřejmé, že úvahy o konečné likvidaci projektovaného a konstruovaného zařízení musí být součástí předběžných úvah o jeho koncepci, nebot i likvidace ovlivňuje zpětně investiční i provozní náklady tohoto zařízení, V přednášce jsme se potušili nastínit některé problémy, související s problematikou dekontaminace

- 19 jaderně technických provozů a .jejich projekcí a konstrukcí. O konkrétních problémech dekontaminace se v ni hovořilo méně". Důvodem bylo jednak to, že obsáhlé informace o dekontaminaci jako takové odezněly na minulých dvou kursech a byly publikovány , jednak budou obfilahem dalších přednášek.

- 20 Literatura 1.. Jiří Alexa: ÚJV 4623/78 2, Jiří Alexa; 3< Jiří Alexar 4. Jiří Alexa r Řež, 'i980 5. Jiří Alexa r

Chemická dekontaminace povrchA Dekontaminaoe povrchů ÚJV 4612/78 Nukleon 81,, (1), 8, 1981 Sborník dekontaminaČního kursu str, 59 Nukleon 76, f 3), 26, 1976

- 21 -

Dekontaminace povrchu podlah T\ Šmirous.,

Povrchy podlah na radiochemických pracovištích Povrch podlahy je ne každém radiochemickem pracovišti nejvíce používaným povrchem. Může být proto rnadno zamořen. Povrch podlahy na radiochemickem pracovišti musí být kompaktní s minimálním počtem spár a spojů, musí být hladký, dostatečně odolný proti o-tŽru, musí Be nechat dobře ošetřovat a tedy dekontaminovat, muBí bez poškození snést i vyšší teplotu, musí být tedy stálý Musí umožnit tu práci, která se bude v dané místnosti provádět, udržet bez deformací a poškození předměty nutné pro vykonání dané práce, musí umožnit i pojíždění vozíků. V místnostech, ve kterých může být vylité korozivní kapalina, olej a jiné podobné látky, nesmí se podlahová krytina poškodit. Povrch podlahy nesmí propustit kapalinu do svého povrchu natož až na podkladovou vrstvu podlahy. Povrch podlahy musí být jak nepořízni tak i nesmáčivý, roslitá kapalina se nesmí rozteči po velkém povrchu podlahy Z těchto důvodů rejsou vhodné podlahy dřevěné a podlahy sestavené z malých dlaždic, protože takový povrch není kompaktní, je nasáklivý, je v něm mnoho spár a není rovný. Některé dlaždice se mohou i uvolnit a tak může kontaminant zatéct i do podkladové vrátvy podlahy. Pro radiochemická pracoviště se tak stávají vhodnými podlahami podlahy pokryté neporézními a nesmáčivými podlahovinami nebo velne glazované dlaždice spojené epoxidovými tmely, Z neporézních a nesmácivých podlahovin přicházejí v úvahu především podlahoviny vyrobené na bázi PVC a lité podlahy na bázi polyesterových nebo epoxidových pryskyřic. Podlahoviny vyrobené na bázi PVC jsou peatré, barevné, pružné tepelně i zvukově isolují. Je možno

je řezat, lepit, svěřovat, jsou dosti odolné proti chemickému i mechanickému poškození, pomalu stárnou. Ha jejich povrch lze nanášet některé ochranné nátěry, vosky. Takto ošetřené podlahoviny se dobře uklízejí, a při častém a šetrném opakování údržby áe výrazně nepoškozují. Protože se behouny z PVC přilepují k podlaze a mezi sebou se svařují* vznikají velmi kompaktní povrchy podlah. Je-li podlaha pokryta velkými glazovanými dlaždicemi, je třeba je uložit velmi pečlivě a kvalitně vyplnit spáry mezi nimi epoxidovými tmely, aby i spáry byly neporézní jako dlaždice. Lité podlahoviny připravené z asfaltových materiálů mají tu nevýhodu, že se deformují těžkými předměry a s.hadno se atakují běžnými organickými rozpouštědly. Nevýhody tohoto druhu nemají lité podlahoviny především z epoxidových pryskyřic- Tyto lité podlahoviny májá:-jAstiě-.da^B^"wýho",d?;, zejména, tu, že je mošno jimi zalít v podlaze upevněné, zakotvené, konstrukce. Mají vysokou pevnost a mohou na nich pojíždět přepravní vozíky Epoxidové podlahoviny jsou vhodnejší než polyesterové, nebo£ jsou stálejší a chemicky odolnější.. Z toho byplývá i jejich nižší kontaminovätelnost e tak i Snadnější dekontaminace. Mechanismus zadržení kontatninantu v povrchu podlahoviny U hladkých, neporézních a nenásáklivých podlahových krytin lze předpokládat jen velmi malou difúzi do nitra podlahoviny. Dojde-li k difúzi, např. bude-li kontamin-ant odporován po delší době, nebo bude-li povrch podlahoviny mechanicky nebo chemicky poškozen, dojde k proniknutí kontaminantu do podlahoviny. V takovém případě bude dekontaminace velmi obtížná až i nemožná, nebot může dojít nevratnému zadržení kontaminantu v povrchu podlahoviny, např, uzavřením péru. Kontaminent bude tedy převážně zadržován na povrchu podlahoviny. Při jeho zadržení se uplatní především

adsorpce, dále iontová výměna a v malé míře i tvorba komplexů, Jsou-li v povrchu podlahoviny trhliny vzniklé při výrobě nebo nemá-li podlahovina dostatečně rovný a kompaktní povrch, dochází k výrazné sorpci na takových trhlinách nebo nerovnostech a. na špatně provedených spárách. Je tedy žádoucí, aby podlahovina měla kompaktní povrch. Podlahoviny vyrobené na bázi polymerních látek, nejsou ani ve svém povrchu homogenní. Jsou to směsi polymerů a různých přídavných látek, které se mohou uplatnit v povrchu jako sorbenty a zadržovat tak aktivitu Sám čistý polymer není ve svém povrchu homogenní Mezi amorfními strukturami povrchu jsou i krystalické struktury, které mohou účinně sorbovat. Vedle sorpčních center jsou v povrchu podlahových krytin iontové výměnná centra, např, -011. Tak může dojít k zadržení kontaminantu, iontu, kontovou výměnou. Iontově výměnná kapacita takových podlahových krytin není veliká, ale při malých množstvích radionuklidů může být iontovou výměnou zadržena jejich značná část a povrch se stane výrazně radioaktivním. V malé míře se může kontaminant, ion, zadržet v povrchu podlahoviny tím, že bud3 vázán do komplexu, bude-li taková komplexotvorná látka z nějakých důvodů obsažena v povrchu podlahoviny, Některé látky přidávané do plastů, např, tributylfosfát, mohou svou hydrofilní částí své molekuly vázat katión.

Dekontaminace povrchu podlahoviny Protože dekontaminace povrchu podlahoviny je vždy časově náročná, vyžaduje chemikálie, práci dalších pracovníků a zvyšuje nároky na jejich bezpečnost, je třeba snížit pravděpodobnost zamoření trvalého povrchu podlahy Nejúčinějším snížením rizika zamoření povrchu je jeho překrytí, pokud je to možné- Povrch podlahy lze překrýt nspr", papírem, polyetylénovou folií a dalšími vhodnými materiály. Pokud by mohlo dojít během práce k poškození takového ochranného pokrytí, je možno

- 24 -

poučit, např desky z PVC, nerezových ocelí, nebo pracovat ve zvláště upravenýoh nádobách nebo mísách, Podlehovou krytinu je možno dále chránit lekem, latexem nebo jiným ochranným nátěrem,. Materiály tohoto druhu mají vytvářet na povrchu podlahoviny snadno odstranitelný film Dekontaminace chránené podlahoviny je pak velmi jednoduchá. Náhradní materiál ée odstraní, ochranný nátěr se sloupne. Taková ochrana podlahy šetří čas pracovníků, udržuje práci v chodu bez nutností přerušit ji dekontaminací Při použití náhradních materiálů je třeba uvážit jejich cenu a náklady na dekontaminaci včetně práce pracovníků. Pokud došlo k zamoření podlahy, je třeba ji odmořit Dekontaminace podlahy znamená odstranit aktivitu s povrchu bez přílišného poškození povrchu podlahy nebo podlahoviny. Je možno použít roztoků, emulzí a past, v nichž se kontaminant rozpouští, nebo v nichž se může adsorbovat. Nelze použít takových činidel, které poškozují povrch, nebo umožňují difúzi do povrchu podlahoviny. Před zahájeaím dekontaminace je třeba vymočit zamořený povrch. Kapalný kontaminent se nejprve odsaje papírem, pipetou nebo jinak. Pokud se jedná o vodný roztok iontů, pak ten nesmí uschnout. Uschne-li, může se výrazně snížit dekontaminační ti činnost dekontamir-ačních roztoků Zamořené místo se několikráte omyje dekontaminačním roztokem. Buď se nechá dekontaminační roztok působit nějakou dobu, nebo se zamořené místo otírá např. tamponem nebo kartáčem, Dekontaminační roztok se může po omytí i odsát. Nakonec- se dekontaminované místo omyje vodou. Když je výsledek dekontaminace neuspokojivý, postup se opakuje.

Dekontaminační činidla Všeobecně lze říci, že všechny typy dobrých komerčních detergentů mohou působit jako dekontaminační

činidla Mají tu výhodu, že jsou snadno dostupné a jsou laciné Obsahují látkyt a/ tenzidy, které vážou tuky a oleje svou hydrofobní částí molekuly, ionty tebo neutrální částice svou hydrofilní částí. Vsniklé mycely zůstávají v roztoku, nevylučují se, b/ polyfosfáty vážou vápenaté nebo horečnaté ionty. Jejich sodné kationty vymývají ionty vázané iontovou výměnou na iontově výmenných centrech kontaminovaného povrchu.. c/ látky, které zabraňují opětnému usazení dispergovanýoh částic, např* prachu, Takové látky mají i iontově výměnné skupiny, kterými mohou být vázány i radioaktivní kationty a udrženy tak v roztoku, d/ komplexotvorné látky, kterými jsou uvolněné ionty vázány a udržovány v roztoku. e/.bělící látky. Tenzidy, polyfosfáty, látky zabraňujíoí usazení dispergovaných částic a komplexotvorné látky působí přímo jako dekontaminanty Tyto typy detergentň jsou málo agresivní. Jsou-li ale používány často a v přebytku, mohou poškozovat povrch podlahovin, nepř. loužit přidávané látky do PVC podlahovin, Povrch takové podlahoviny křehne. Pokud jsou běžné detergetny málo itčinné, je možno použít speciálních směsí, např, kyselinu citrónovou nebo síavelnatou a tenzid. Bekontaminační roztoky ss tak upravují podle potřeb jednotlivých pracovišť, podle převládajících typů kontaminantů a druhu podlahoviny. V některých případech nelze použít kapalné detergenty nebo jiné dekontaminační směsi, je třeba

- 26 -

použít past. Výběr detergentu a past k desaktivaci je omezen postupem, jakým se zpracovávají radioaktivní odpady, tedy i radioaktivní roztoky detergentu, které vznikají při desaktivaci- Když nelze opakovaným použitím běžných detergentu nebo speciálních dekontaminačních roztoků dnížit aktivitu kontaminovaného povrchu podlahoviny ne požadovanou hodnotu, je možno použít drastická dekontaminační činidle, která ale vždy poruší povrch podlahoviny nebo výrazně sníží její životnost. Mohou to být roztoky silných kyselin nebo zásad za přítomnosti oxidačních činidel nebo jiných látek.. Kdys nelze dekontaminací snížit aktivitu povrchu podlahovin nebo ji zoela odstranit, pak je třeba tuto část podlahoviny odstranit, nebo ;il trvale překrýt. Nejlépe se odstraňuje podlahovina vyrobená na bázi PVC nebo jiný typ lepené podlahoviny. Ta se vyřízené a nový kus se vlepí a sváží s okolní podlahovinou. Hůře se odstraní zamořená část lité podlahy. Po vysekání neodmořitelné části se na uvolněné místo nanese nová směs. Je vždy třeba uvážit, co je ekonomičtější, zda odmořit nebo zamořenou část podlahy odstranit.

- 27 -

Použitá literatura J, Kotrba, 0, Koblic, J. Mech:Laboratoře pro práce s radioaktivními látkami, S17TL, Praha, 1953 Manual on Dekontamination od Surfaces, IAEA, Vídeň, 1979

- 28 ~

Kontaminace a dekontaminace tkanin •J. Severa, J. Knajfl

Úvod Jednou z podmínek, která je stanovena Vyhláškou 59/72 Sb při práci se zdroji ionizujícího záření, je používání přidělených pracovních prostředků. Kromě toho při práci s otevřenými zářiči používají pracovníci pracovní oděv, obuv a některé součástky prádla. Pracovní oděvy jsou zašpinený jednak běžnou - pigmentovou špínou a kromě tohto mohou být kontaminovány,. Při nošení kontaminovaných oděvů a prádla je ozařován organismus jako celek, zejména však kůže. Dále by mohlo, přenosem radioaktivních látek z povrchů tkanin a těla, dojít i k vnitřní kontaminaci organismu, zejména ingescí a inhalací. Při absorbci jistého množství zářivé energie organismem dochází pak ke vzniku specifickj^ch ťíčinků ozáření - nemoci s ozáření Případně, je-li ozářena pouze kůže, dochází ke vzniku radiodermatitid. V tab. 1 jsou uvedeny přípustné hodnoty povrchové kontaminace podle Vyhl. ^9/72 8b

+ g kontr -/._ ' p a s m a

._

Alfa-aktivní nuklidy Beta-aktivní Velmi tox.icfcT"" tfĚTtatníp nuklidy povrchů (mBq.cm""5 resp. (3a, cm*"" (Bq-cm^ resp. pCi„ cirT^) řeše, pCi pCi.cm"^

D r u h

_>__________

Aktiv. část

Prac. oděv

TTeakt část

Prac, oděv

reb.

__cm~^2 = _ =

==

370 1 0

37 1

3.7 1 0 0

0,37 10

3,7 1 0 0

0,37 10

1: Přípustné hodr.oy povrchové kontaminace radioaktivními látkami stanovené vyhláškou 59/72 Sb.

- 29 -

(i

Poznámka* "ITesktivr.í částí kontrolovaného pásma se ro sumě j í tekové prostoj nebo pracovny v kontrolovaném pásmu, kde se bezprostředně nemanipuluje 8 radioaktivními látkami nebo se pracuje s velmi nízkými aktivitami. Při překročení limitů uvedených v tafc, 1 je nutno oděv ~ prádlo vyměnit, připadne dekontaminovat. Vysoká cena oděvů a prádla a jejich značná životnost nutí organizaci provádět dekontaminaci oděvů a prádla. Vzhledem k tomu, že v závislosti na stupni kontaminace ;]e volen rozdílný pracovní postup - technologie prací oděvů a prádla, rozdělují se kontaminované oděvy a prádlo podle hodnot jejich plošné aktivity na několik skupin. Jako příklad uvádíme dělení používané v EBO Jaslovské Bohunice (viz tab, 2)„

Skupina čís

Hodnoty plošné aktivity —2 Bq . m~ pOi ,. cm

I

<3o 3,7 • 1 0 4

U III IV

4

do 100 5

do 3,7 10 - 1,85 10 _ do 100 - 500 do 1,85 10^ - 1,85 10(i od 500 - 5000 nad 1,85 - 10° ne d 5000

Tab. í?:Dělení oděvů a prádla do skupir podle hodnot jejich povrchové plošné aktivity (používané v EBO Jaslovské Bohunice), Cílem dekontaminace oděvů a prádla je sníšit hodnotu jejich povrchové Icortaminace na minimum, v každém případě však pod vyhláškou stanovenou mes, V této přednášce se chceme pokusit o rozbor problematiky kontaminace & dekontaminace oděvů a prádla. V případě kontaminace radioaktivními látkami se zaby:• hlediska možných způsobů

- 30 -

kontaminaoe tkanin V závislosti na tom pek ukázat na typy vazeb kontaminentu s tkaninami, V dalším pak vymezit místo a poukázat ne význam používaných metod dekontaminace tkanin 1, Možné způsoby kontaminaoe tkanin 1 1 Kontaminace tkanin sa sucha Ke kontaminaci tkanin za sucha dochází tehdy, .jestliže je způsobena suchými radioaktivními látkami (prachy, aerosoly, otěrem z kontaminovaných povrchů apod,), nebo jestliže kontaminované tkaniny nepřišly až do provedení jejich kontaminace do kontaktu s vodou a k dekontaminaci tkanin byly použity suché metody dekontaminace V tomto případě jsou pevné částečky kontaminantu (produkty jaderného výbuchu) vázány k povrchu tkanin především silami adheze, 1.2 Kontaminace tkanin za mokra Ke kontaminaci za mokra dochází v těch případech, kdy je způsobena vodnými roztoky (ev. suspenzemi, příp. emulzemi) radioaktivních látek, případně jestliže k dekontaminaci zamořených tkanin byly použity voda, ev, vodné dekontaminační roztoky Při kontaminaci za mokra se mezi kontaminantem a povrchem tkanin uplatňují především sorpční procesy (fyzikální adsorpce a chemosorpce). Tato vzniklá vazba je mnohem pevnější než síly adheze. Proto také tkaniny kontaminované za mokra jsou nesnadněji dekontaminovatelné než při kontaminaci za sucha.. 2. Vazba kontaminantu na tkaniny 2.1 Vazba kontaminantu na tkaniny za sucha Tuhé částečky radioaktivního zamoření se mohou do jisté míry mechanicky zachytit na povrchu tuhého předmětu. Může dojít k zachycení zrn mezi vlákna tkaniny Částice větší než 50 /um se zachycují v prostoru

mezi nitěmi (vlákny) a uvnitř nití (vláken) makrooklu55í U menších částic s klesající velikostí se zvětšuje podíl zachycený mikrookluzí na povrchu fibril a sorpcí částic v pórech a dutinách. Význam mechanického zachycování prachových částeček bývá však značně přeceňován a naopak bývá velmi často nedoceňován význam adheze, která je hlavní přičinou ulpívání radioaktivních částic na textilu. Mechanicky zachycené částečky nerozpustné složky radioaktivního prachu se uvolňují opět mechanicky. Při kontaminaci povrchů tuhých předmětů se uplatňuje adheae mezi částečkami radioaktivního prachu a povrchem nebo povrchovým filmem zamořeného předmětu. Jř těchto případech se jedná o adhezi : Jyzikální povahy. Adheze je podmíněna molekulárními, elektrickými, coulombovskými a kapilárními silami. Ovlivňuje ji řada faktorů Patří mezi ně např. druh a struktura textilu, velikost a tvar částic, vlhkost vzduchu apod. Prakticky všechny složky sil adheze jsou ovlivňovány apreturou, resp. aviváží, resp. impregnací. Tak např, impregramce může adhezi radioaktivního prachu zvětšovat nebo také zmenšovat Lepivé impregnace povedou ke zvětšení adheze., Na druhé straně při vhodném způsobu povrchové (konečné) úpravy tkanin může dojít k ucpání pórů a dutin, a tím k omezení mikrookluze a sorpce malých částic 2,1,1 Závislost vazby kontaminantu na tkaniny na relativní vlhkosti vzduchu Adheze prachových částeček k povrchůj je, kromě molekulárních a elektrických sil, do značné míry ovlivňována i kapilárními silami, podmíněnými kondenzací v oblasti styku částic s tuhým povrchem. Kapilární kondenzace se začíná projevovat při relativní vlhkosti okolního vzduchu vyšší než 65 % (3), Při výzkumu odstraňování skleněných částic o různých velikostech v mezích 20 až 60 ûm s rovných tuhých povrchů se sji-

- 32 -

stilo, že počet tich, které zůstaly na povrchu, je stejný v rozmezí relativní vlhkosti od 5 do 65 %. Při relativních vlhkostech vzduchu nad 65 % se pozoroval růst adheze částic, Zimon (4) uvádí, že kapilární kondenzace probíhá po určitou dobu. Vliv kapilárních sil na adhezi se neprojevuje ihned po styku částic s povrchem tuhých látek Růst edheze sklenených částic o průměru 80 až 100 ,um na tuhém substrátu při relé-*.. tivní vlhkosti vzduchu 100 % končí asi po 30 min,, kontaktuVelikost kapilárních sil závisí na rozměrech prachových částic, na povrchovém napětí kondenzující kepaliny, na smáčivosti částic a substrátu, na drsnosti povrchu epod.. Kapilární síly ovlivňují adhezi částic prachu tím více, čím větší je povrchové napětí kondenzující kapaliny, čím větší jsou částice a čím lepŠí je smáčivost dotýkajících se povrchů.. Vliv kapilární kondenzace na adhezi prachových částic na struktuálně odlišném povrchu textilu nebyl zatím zkoumán. Hodný aj- (5) ověřovali závislost účinnosti dezaktivace různých textilních vzorků vyklepáváním na relativní vlhkosti vzduchu (v rozmezí 10 až 100 %) při konstantní době styku částic (15 h) a na dobe styku (v rozmezí 0 až 60 h) při konstantní relativní vlhkosti (100 %) Pokusy byly provedeny na vzorcích textilu (různých typech keprů, a to jak základní ldtky, tak barvené i s různými povrchovými úpravami, které byly kontaminovány modelovým radioaktivním prachem připraveným z fosforečného skle a aktivovaným neutrony v jaderném reaktoru, Z výsledků práce vyplývá, že druh textilu i jeho úprava má určitý vliv na dekontaminaci vyklepáváním i při velmi nízké (10 %) relativní vlhkosti vzduchu Stejně tak dekontaminační účinnost (DÚ) zkoušených vzorků tkanin je ovlivňována refflativní vlhkostí vzduchu. Autoři zmíněné práce se domnívají, že snížení účinnosti dekontaminace vyklepáváním je způsobeno kapilární kondenzací vody v zóně kontaktu

- 33 -

částic radioaktivního prachu s textilními materiály. Při dané konstantní době kontaktu částic a substrátu je míra kapilární kondenzace, a tím i velikost kapilárních sil, podmíněna relativní vlhkostí vzduchu. Čím větší je relativní vlhkost, tím větší je kapilární kondenzace a také tím větší kapilární síly spolupůsobí s původními vazebnými silami. Z kvantitativního hlediska se tento jev uplatnil nejvýrazněji u textilu s hydrofilní úpravou. U tohoto vzorku došlo k vyšší smáčivosti povrchu s vodou, Smáčivost ovľ.ivňuje kapilární síly F, v souladu s rovnicí: f v

P, = 4 ".~ r kde

cos •**

•', - je povrchové napětí vody r - je poloměr částic radioaktivního prachu * - je úhel smáčení

Čím je povrch hydrofilnější, žím menší je úhel a tím vetší je hodnota P, . U nesmačivých materiálů dochází v souladu s teorií ke kvantitativně menšímu nepříznivému uplatnění kapilárních sil U hydrofilizovaného textilii v důsledku kapilárních sil dochází ke snížení ľJÚ o 55 /% u kepru s hydrofobní úpravou pouze o 30 % při zvýšení reletivní vlhkosti nad 100 %. Kapilární kondenzace vede k vytváření vrstvičky vody mezi částicí a substrátem, Když je tlouštka vrstvičky vody malá, mezimolekulární síly adheze se sčítají s kapilárními silami a adheze ros.;e. Když ie tlouštka vrstvičky vod3r velká, pak tzv, rozklidňující tlak vrstvičky vody (resp. rozklidňující efekt) způsobuje naopak pokles sil edheze. Pro tyto případy nalézáme na křivce závislosti DÚ na relativní vlhkosti minimum 2. 2 Vazba kontaminentu r.a tkaniny za mokra - v prostředí polárních rozpouštědel V doném případě ze polární prostředí, v němž probíhá proces kontanri/nrce a dekontaminace, považujeme

- 34 vodu. Hlavním procesem, který se uplatňuje při zamořování tkanin z roztoků radioaktivních látek, je iontová, molekulová a koloidní adsorpce. Typ adsorpce závisí na několika faktorech, V prvé řadě to jsou fyzikálně chemické vlastnosti kontaminantu fradionuklidu), dále pH prostředí, přítomnost a koncentrace elektrolytů aj. , ale také vlastnosti defcontáminovaného povrchu. Bavlna, vlna a umělá vlákna patří mezi materiály o malé kapacitě výměny iontů, jejichž kapacita s rostoucím pH vzrůstá Bavlna náleží mezi celulózové materiály a je nejdůležitějším texti]ním materiálem. Má výhodné hygienické vlastnosti a vykazuje vlastnosti slabého katexu a je tedy na svůj povrch schopna vázat radionuklidy, které se budou v polárním prostředí nacházet ve forme kationtů (např, radionuklidy Cs, Rb, Sr, Ba. oj ) Eaproti tomu vlnu řadíme mezi proteinové materiály Proteiny jsou makromolekulami látky, jejichž molekuly jsou tvořeny jednoduchými aminoecidickými zbytky, které jsou vzájemně vázány svými karboxylovými a aminovými skupinami. P^roteinová makromolekula může mít vlastnosti jak slabého katexu, tak i slabého anexu, a to v závislosti na pH prostředí (v kyselém prostředí vykazují vlastnosti slabých anexů a v zásaditém pak vlastnosti katexů). Umělá vlákna patří do skupiny málo reaktivních, chemicky relativně stálých materiálů o velmi malé výměnné kapacitě. Mezi textilními materiály jsou nejvíce zastoupeny polyamid, polyester a polypropylén. Jejich povrchy jsou málo kontaminovatelne a snadno dekontaminovatelné, a to jek v polárním, tak i v nepolárním prostředí Vazbu mer.:i povrchem tkaniny a příslušnou existenční formou redionuklidu (iontovou, molekulární, a to jek prosté, či komplexní molekuly i koloidní, a to jak

pravých koloidních forem, či nepravých, tzv,. pseudokoloidů) lze účinně narušit a tím dosáhnout účinné desorpce (dekontaminace) jen ne základě konkrétních znalostí o složení a vlastnostech konteminantu, kontaminovaném povrchu a prostředí, v němž se proces kontaminace a dekontaminace uskutečňuje-

3- Fetody dekontaminace tkanin 3•1 Suché metody dekontaminace Suché metody dekontaminace, nebo též dekontaminace tkanin metodami na suché cestě, jsou tekové, u kterých .je vyloučeno použití polárních rozpouštědel, zejména vody a roztoků dekontaminačních látek v těchto rozpouštědlech. Mezi nejznámější patří; - vyklepávání - kartáčování - -vysávání. Uvedené metody mají své významné místo v dekontaminaci tkanin, a to zejména tehdy, jestliže ke kontaminaci tkanin došlo rovněž za sucha, V tomto případě jsou vysoce i^činné a procento odstranění se pohybuje, v závislosti na typu tkaniny, charakteru kontaminantu, intenzitě dekontaminace apod.. , mezi 50 až 90 £. Mají velikou výhodu v tom, že jsou snadno dostupné a proveditelné i jednotlivci* Uvedené metody by měly předcházet metodám dekontaminace za mokra vždy tehdy, jestliže byly tkaniny kontaminovány pouze za sucha. Při kontaminaci tkanin ze iiokra jsou prakticky neúčinné. Jsou základní metodou částečné dekontaminace výstroje jednotlivce K dekontaminaci jsou používány kartf'čo, klepače, vysavače e ultrazvukové čističky. Je ke škodě věci, že problematice dekontaminace tkanin suchými metodami není věnována náležitá pozornost a že nejsou vyvíjeny příslušné technické prostředky dekontaminace tkanin

3 2 * &'Yé metody dekontaminace Mezi tyto metody náleží především dekontaminace tkanin namáoehím a přením a dále t&ké metody cihemického čištění 3 2 1 Dekontaminace tkanin namáčením a praním Tento způsob dekontaminace v podstatě využívá upraveného pracího procesu tkanin ve vodě za přídavku tenzidů e některých dalších látek. K tomu, aby byla posílena vratnost edsorpce, t;j aby desorpce radionuklidů vázaných na tkaniny byla co .nejvyšší, je nutno vytvořit některé podmínky K nim zejména patří: - umožnit dekontamina.čnimu ros t oku dokonalý kontakt s dekontaminovaným povrchem; - vázat s povrchu tkaniny uvolněné formy radionuklidů do pevných forem, riebo je ihned z roztoku odstraňovat a tek zabraňovat procesu redepozice, tj. zpětné vazby kontaminantu s tkaninou; - vytvářet podmínky pro vznik konkurujících procesů vůči adaorpci. Na základě těchto úvah pak vyplývá, že prostředí, v němž probíhá dekontaminace tkanin namáčením a praním, musí obsahovat! - tenzid (povrchově aktivní látku např, ve formě baponátů, pracích prostředků); - komplexotvorná činidla, jež jsou schopna vázat íbntové formy redionuklidů do pevných, stálých komplexů a která kromě toho snižují tvrdost vodyj - elektrolyt Kromě toho by měl mít dekontaninační roztok níaké pH, tj mít vyšší koncentraci vodíkových iontů schopných konkurovat při iontovýměnných procesech uskutečňovaných mezi tkaninou e iontovými formani radionuklidů.

- 37 -

â základe experimentálních výsledků (6, 7) ověšených v praxi, se osvědčuje namáčet tkaniny (prádlo, oděvy, výstroji na dobu minimálně 4 až 6 hodin do roztoků pracia i prostředků, např. Alfa, ev. Zenit o koncentraci 0,5 • 1,0 g f e Syntronu B 'technický Komplexon 3^, ev hexametafosforečnanu sodného o koncentraci 0,3 až 0,5 fí ne litr lázně K praní může být použito libovolná pračka pro domácnost nebo komuäální prádelny Prací lázeň mívá např složení: 3 až 5 g Zenit a 0,5 g Syntronu B a 0,5 g hexametafosforečnanu sodného na litr lázně. Pere se při teplotách kolem 60 °C, výjimečně při 90 °0 po dobu asi 20 min, 3 2 2 Dekonteminaoe tkanin v nepolárním prostředí (chemickým čištěním) V našich precech '8, 9) jsme postupně ověřovali ňčinnost, ttlohu a význam dekontaminace chemickým čištěním v různých dru^íoh organických rozpouštědel, a to v závislosti na teplotě lázně, době čištění a přídavku tzv zesilovačů čisticího procesu. Z výsledků těchto pokusů, které ,isou v souladu s výsledky nalepenými při sledování účinnosti chemického čištění u tkanin zašpinených běžnou pigmentovou a. .linou špínou ( 10, 11, 12), jsme dospeli k těmto závěrům: a/ chemické čištění má význam zejména tem, kde tkaniny kromě kontaminace radioaktivními látkami byly též znečištěny tuky, oleji, mazadly apod,; b/ chemické čištění má vysokou účinnost tehdy, předchází- li dekontaminaci tkanin praním; c/ chemické čištění má velké přednosti v tom, že podstatně zkracuje proces dekontaminace, náklady jsou nižší než při praní (odpadá sušení a z větší části i žehlední), vzniká malé množství snadno zpracovatelného odpadu, rozpouštědle lse regenerovat dešti-

lací a předchází-li praní, pak umožňuje sníšit dávkování precívh prostředků a tím mj, usnadnit proces dekontaminace odpadních prádelenských vod; 1

č / pro chemické čištění jsou vhodnými rozpouštědly perchlóretylén a benzin (první z nich je dražší a Spatně dostupný na domácím trhu, benzin je dostupný, levnější, avšak z požárně-technických hledisek mén£ výhodný)\ e/ vyššího efektu dekontaminace se dosáhne, přidá-li se do rozpouštědel vhodný druh zesilovače čisticího procesu v optimální koncentraci? f/ chemické čištění lze uskutečnit pomocí v tuzemsku vyráběných čističek (v sestavě se sušičkou, ev. s destilačním zařízením pro regeneraci rozpouštědla, avšak moderní stroje zabezpečují provedení vsach operací v jednom stroji) Na základě našich dosavadních zkušeností doporučujeme orientovat se na? - v tuzemsku vyráběné čisticí stroje n, p, ííoravan Otrokovice, typů TB-25-2 (čištění benzinem) v kombinaci se sušicím strojem SB-3O (tentýž výrobce), nebo l'B-4 (pro čištění perchloretylénem), který rovněž vyrábí I.Ioravan n. p ; - provádět čištění při teplotách kolem 20 °C po dobu 20 min; - přidávat do rozpouštědel jako zesilovač čisticího procesu tzv benzinové mýdlo v mezích 1 aš 10 g. 1 podle stufně znečištění tkanin Kedioektivně zamořený odpad z procesu chemického čištění je tvořen jednak filtrační křemelinou a regeneračními přísadami a jednak destilačními sbytky po regeneraci rozpouštědla. Odpad je nevelké hmotnosti a lze s ním nakládat jako s pevným radioaktivním odpadem.

- 39 -

3. 2. 3 Metoda Intensol a Dual Ve světě probíhá snaha zefektivnit proces čištění tkanin a sloučit přednosti chemického čištění a praní v jediný. Postupne byly vyvinuty metody Intensol a DualMetoda Dual spočívá v tom, že ee odevy předčištují normálním způsobem chemického čištění v rozpouštědlech s přísadou pomocného prostředku v jedné lázni Při tom ee uvolní, případně vyplaví, tuky, oleje a pigmentová špína na ně vázaná Úkolem pomocného prostředku ,je co nejvíce vázat uvolněnou pigmentovou špínu a zabraňovat ,ie.jí redepozici Po odstředění následuje prací lázeň roštoky pracích prostředků ve vodě, aby se uvolnila vodoroapustná špína Ke t oda__ Intensol, ev, též emulzní čisticí postup, probíhá tak, že se nejprve prakticky čiatým rozpouštědlem uvolní, pří. vyplaví a odčerpá do destilátoru převážná část tuků a ole^ů a ne ně vázané pigmentové špíny. Druhá lázeň je pak teprve emulzní lázní. K čerstvému rozpouštědlu se přidává 30 % i více vody a k vytvoření emulse emulgátor, V ČSSR jsou vyráběny emulgátory Purotex A, Purotex B, vSyntopal LH, Je výhodné kombinovat je ae současným přídavkem zesilovače (např. Kemp'enzanem AH čs, provenience).. Dosud jsme neměli možnost ověřit dekontaminační tíčinnost popsaných metod a nelze tedy učinit žádný závěr a doporučení. Je ke škodě, že se zatím v ČSSR nevyrábí stroj pro čištění a praní pomocí metod Dual, resp. Intensol

.7 á v ě r Radioaktivně zamořené tkaniny jsou jednak zdrojem vnějšího ozáření osob a jednak potencionálním adrojem jejich vnitřní kontaminace. Organismus člověka

- 40 -

je ozařován dlouhodobě a v těsném kontaktu s tělesným povrchem. Vysoká cena oděvů, prádla a výstroj© nedovoluje likvidovat je jako odpad. Je proto nutno provádět jejich částečnou, případně úplnou dekontaminaci, a to buá suchými nebo mokrými metodami dekontaminace. Dekontaminace tkanin jo vážným, avšak technicky řeaitelným problémem. V práci jsme uvedli přehled ověřených metod dekontaminace c technické prostředky, kte* ré jsou na domácím trhu dostupné. Tak ;jeko všechny oblasti i dekontaminace tkanin vyžaduje dalšího studia e sledování výsledků, kterých je dosahováno jak v ČSSR, tak v zahraničí.

- 41 -

L i t e r a t u r a 1

Vyhláška 59 Ministerstve zdravotnictví České socialistické republiky. Sbírka zákonů ČSSR, Praha 1972.

2

Moravcová, žL , Leckcwá, L. , Sandrik, Š\ ; Analýza režimu práčovne v areáli EBO a overenie dostupných pracích prostriedkov, Pracovny materiál k úlohe A 01-125-109/01.3, VÚJE Jaslovské Bohunice, 1932, 43 a,

3- Zimon, A, D, • Koloid- 2., 25, 3, 317 (1963). A, Zimon, A, D,: Adgezi;ja pyli i poroškov. Izdat, Chimija, Moskva 1967 5, Hodný, A, a;]. : Adheze radioaktivního prachu na impregnované výstroji a dezaktivace. Civilní obrana 19, e\ 6 (1977), s, 86-926. Severa, J. : PV 1378-81, 7- Severa, J , Bár, J : Radioaktivní zamoření a dezaktivace. Závěrečná zprávě stát. úkolu RVT P 09-125-002.5-9/13, 2. doplněk, VLVDtí JEP Hradec Králové a VtfEZ Brno, 1977, 60 a, 8

Severe, J , Knajfl, J.: Dezaktivace 0P0 tkanin chemickým čištěním Studie VI.VDÚ JEP Hradeo Králové, 1979, 31 B-

S- Severa, J. , ICnajfl, J. : Dekontaminace 0P0 tkanin chemickým čištěním. JE, v tisku* 10. Postup INTEHSOL © DUAL pro čištění pracovních oděvů. Praní a chemické čištění, č. 6 (197$) Praha, s. 24 - 30. Překlad originálu' Intensol und Dual Erfahren zur Reinigung von Arbeitskieidung, Bowe - Sonderdruck, 11, nejnovější výzkumy čištění ve vodných roztocích a v emulzích. Překlad originálu: Vaeck, S. : Neue Untersuchungen uber das Reinigen in wässerigen Losun-

gen und in TSmulsionen. Keinigen u, We ach, , 30 č, "' (1977), B 17 - 21. Provozní spravodajství (Orgán MV ČSP pro místní hospodářství) Částka 11-12 (1^81), s. 10S-113.

- 43 -

Metody dekontaminace kovových povrchů Bernard Žižka TA

"esi hlavní úkoly dekontaminace v jaderné elektrárně je vdstranžní resp. snížení kontaminace vnějších o vnitřních povrchů zařízení a prostorů jaderné elektrárnyII kontaminovaných povrchů zařízení bude převážná část konaminace adsorbovaná v korozní vrstvě. Na první pohled by se mohlo předpokládat, že kontaminovanou korozní vrstvu bude možné bez velkých problémů rozpustit. Zkušenosti ale ukazují, že při odstraňování povrchových korozních vrstev je dekontaminační účinnost nedostatečná Proto je po-třebné v dekontaminační praxi používat různé metody, resp. jejich kombinace tak, aby se dosáhlo požadovaného dekontaminačního efektu. Mezi nejdůležitější dekontaminační metody patří: -

1

metody metody metody metody metody

mechanické, chemické, elektrochemické, paroemulzní, íauché

l.Sechanické způsoby dekontaminace:

Princip těchto způsobů je v mechanickém čištění povrchů od radioaktivních usazenin nebo jiných vnějších kontaminací. Pro mechanické čištění se používá zejména speciálních škrabek, různých zařízení pro čistění kovových povrchů, kovové a syntetické kartáře, hadry, brusky a další tradiční prostředky Pro dekontaminaci velkých součástek s hrubým povrchem je velmi účinnou metodou tsv. pískování za sucha. Proud pevných částic

- 44 -

/ostrý písek, ocelové kuličky e pod / se vrhají na kontaminovaný povrch, který se tím obrusuje spolu s tím se odstraňuje i přítomná povrchová kontaminace. Písek, resp .liné použité pevné částice je potřebné kontinuálně odsávat. Nevýhodou je poměrné veliká prašnost, kterou lze odstranit smáčením kontamonovaného povrchu kapalinou, V případě, že se jako smáčecí kapaliny použije vhodný dekontaminační roztok, dosáhne se vyšších dekontaminačních účinků, protože jde v tomto případě o kombinaci mechanického a chemického působení. Pro silne kontaminovaná místa je možné použít metody broušení pomocí přenosných brusek za sucha, případně za mokra. Metoda je vhodná jen pro místní kontaminaci, ale dekontaminační účinky jsou velmi dobré /je možné dosáhnout úplného odstranění kontaminace/ při poměrně nízkých nákladech. Mezi nejpoužívanější způsoby mechanické dekontaminace patří mytí povrchů a jejich drhnuti kartáči. Využívá se ?Ae spojených účinků mechanického ô chemického působení Metoda je vhodná, jen v případech, když je povrch slebě kontaminovaný a povrchová kontaminace je jen slabě fixovaná Pro omývání a drhnutí je potřebný velký počet pracovníků a dosažené dekonteminační efekty jsou pomorrě nízké. Přesto je teto metoda v prexi jaderných elektráren velmi rozšířená, protože pro jej: realizaci není potřebné žádné speciální zařízení p dekontaminační prostředky jsou kdykoliv snadno dostupné Modifikací uvedené metody je použití mycích aařízení s rotu;; i čími kartáči, které mohou podstatně urychlit dobu potřebnou k dekontaminaci a snížit potřebu dekontaminačního personálu. Pro dekontaminaci kobek, nádrží a rozsáhlých vnějších povrchů zařízení je velmi výhodné použití tzv, hydrononitorů, která jsou vyráběné v SSSR.

- 45 -

Princip působení hydromonitoru je založen na'vytvoření kompaktního proudu dekonteminečniho roztoku, vytéka.iícího pod velkým tlakem z trysky e jeho přemísťování po umývarém povrchu Při použití hydromonitoru dochází k součtu působení mechanické energie proudu dekontaminačního roztoku s ieho chemickou aktivitou, což dovoluje dosahovat vysokého efektu čiBtění povrchu od radioaktivních látek za dostatečně krátkou dobu., líevýhodou použití hydromonitoru je vznik poměrně velikého množství kapalných radioaktivních odpadů. Vhodnou úpravou při zachycování použitého dekontaminačního roztoku a jeho znovupouŽitím je možné dosáhnout vysokého dekonteminaoního efektu při vzniku přijatelného množství kapalných radioaktivních odpadů. Mezi mechanické způsoby dekontaminace jsou některými autory zařazované i metody vibrační. Při dekontaminaci je možné využívat jek vibrace zvukové, tak i ultrazvukové. Zvukové vibrace se mohou vytvářet elektromagnetem napojeným přímo na střídavý proud ze sítě. Tím získáme vibrace o kmitočtu 100 líz. Na tomto principu jsou založené např- vibrační pračky Mnohem účinnejší je použití ultrazvukových vibrací, tj. vibrací o frekvenci 1 0 - 3 0 ľ'Hz. Vysoký 'účinek ultrazvuku je způsobovaný tav kavitacemi, tj. mikroskopickými "espolozemi!í v kapalině J'ía určitých místech se vytvoří bubIink3' obsahující nasycené páry použité kapaliny, které vzápětí náhle splasknou, číms vnikají drobné exploze. Při kavitacích vznikají lokální tlaky cca 60 - 200 atm., případně i vyšší- Kevitace v podstatné míře ulehčují a urychlují odtrhávání nečistot od kontaminovaného povrchu protože mohou vznikat v mezerách a kapilárních prostorech mezi kontaminovaným povrchem a částečkami nečistot. Experimentálně bylo zjištěné, že největší účinek se dosahuje při použití ultrazvuku o kmitočtu 18 - 22 Iclíz, K odstraňování lehce rozpustných nečistot ;ie potv-e;:né použít pole leděr.é výkonem 10 -20F1 .

pro těžko rozpustné nečistoty cca 40 V/l" a pro nečistoty prakticky nerozpustné v bežných podmínkách 1 cca fio - 80 Wl~ .. Pro čistění kontaminovaných povrchů ultrazvukem je možné používat v podstate ste iné roztoky jako při dekontaminaci bez ultrazvuku.- Dekontaminační roztoky, které obsahují povrchově aktivní látky snižují povrchové napětí, srižují energetické ztráty zahříváním a tím urychlují dekontaminační účinek Zvyšování koncentrace povrchově aktivních látek zvyšuje dekontaminační účinek jen do určité koncentrace /cca 0,25 S syntetického saponátu na. 1 litr roztoku". Jako dekontaminační roztoky je možné používat i roztoky organických a anorganických kyselin, komjilexotvorných látek a pod. Používání roztoků kyselin ale způsobuje zvýšenou korozi jak kontaminovaných povrchů, tak i povrchů dekontaminacnich van e. ultrazvukových zářičů. TTerezové ocele a niklové slitiny této korozi poměrně dobře odolávají, ale měkké kovjr a uhlíkaté ocele korozi podléhá j í V dekontaminacnich vanách maiého objemu ultrazvukové záření zvyšuje dekontaminačni účinnost cca 5 - 1 0 krát oproti stejnému roztoku bez ultrazvuku.

2

Chemické způsoby dekontaminace

Při dekontaminaci chemickými způsoby se radioaktivní kontaminace odstraňuje na účet chemické reakce mezi kontaminovaným povrchem a dekontaminačním roztokem Bylo by možné předpokládat, že adsorbované radioaktivní produkty koroze je možné dobře odstranit rozpuštěním povrchového filmu kontaminovaného zařízení Zkušenosti z dekenteminační praxe ale ukázaly, že při odstraňování povrchových filmů se nedosáhne potřebná dekontaminační tíčinnost, aby mohl být dekontaminovaný povrch považovaný za čistý ve smyslu příslušné

- 47 -

vyhlágky Je pravděpodobné, že radioruklidy difundují do povrchového filmu nebo vrstvy korozních produktů a jsou rozptylované tak, že proniknou celou hmotu povrchového filmu Proto je při cľiemických způsobech dekontaminace potřebné odstranit nejen povrchový film, ale celou korozní vrstvu, případně i část povrchové vrstvy základního materiálu Z technologického hlediska se při chemických způsobech dekor.tamina.ce používají dva základní postupy: e/ staticky, při kterém se dekontaminuje pomocí dekontarainačního rostoku uloženého ve vaně, b/ dynamický, při kterém dekontamineční roztok cirkuluje v kontaminované1"; zařízení nebo ve vaně. Při použití stejných dekontaminacnich roztoků a stejných technických podmínek dekontaminace se při dynamickém způsobu dosahuje lepších dekontaminacnich účinků Pro dekontaminaci různých kovových povrchů neexistuje univerzální dekontaminační roztok, v praxi se nejčastěji používá kombinace kyselých a zásaditých rostoků pro odstranění matricových oxidů PeÔ., CrpO^, >T i0, uo 2 a pod V zásaditém roštoku obsahujícím silné oxidační činidlo /nepř KTbiO./ těžko rozpustné kysličníky dvojmocnélio železe © trojmocného chrómu přecházejí na rozpustnější výšemocné kysličníky, V kyselém prostředí, např. v roztoku kyseliny št8velové a dusiční, se při níahé hodnotě II vytvářejí komplexy oxalátů železa, které je možné odstranit při následovnom omývání dekontaminovaných povrchů čistou vodou, Derûnova a kol, používají pro oxidačně - redukční způsob dekontaminace kontaminovaných nerezových ocelí trojstupňový postup za pomocí těchto roztoků:

e/

2 % KOT: + 0 , 3

b/

5 5? IIKO3 + 0 , 3

c / 0,5 S

IÍ

£

A'

% KľlnO 4 ,

2G2°4

u kterého při teplotě 00 - SO °C dosáhly za. 3 dekontaminací oykly ĽV « 55 a sa 5 oyklů DP = 9 4 při době působení 10 minut pro každý rdztok v jednom cyklu. Z hlediska mechanismu procesu dekdntaminace s použitím roztoku KKuO, v kyselině dusičné je potřebné říci, že pddílrtiangenistenudraselného v uvedeném roztoku není ohraničený jen oxidační funkcí, ale velký význam má i vedlejší proces vzniku MnOp / pro který je známo několik rrystslických a amorfních modifikací a které se vysnaČují různými sorpčními vlastnostmi pro jednotlivé radionuklidy. Kysličník manganičitý vzniká nejen na povrchu korozní vrstvy, ale i v hlubších vrstvách kam proniká na účet mikrotrhnin, pórů a defektů ve struktuře vrstvy. To podporuje rozrušování pevných oxidačních útvarů na povrchu kovu, V zahraniční praxi se často používaly dekontaminační roztoky s peroxidem vodížu Jejich nevýhodou je však nestabilita systému a potřeba přesného dodržování provosních parametrů / pH, koncentrace roztoků, teplota/. Už malá úchylka od předepsaných parametrů výrazně snižuje dekontftminační efekt a zvyšuje korozivitu. Při dekontaminaci různých zařízení jaderných elektráren se velmi často používají organické kyseliny Tak např kyselina štavelová je vhodným reagentem pro odstraňování usazenin na nerezových ocelích, kýäelina citrdnová a její amonné soli se používají na dekontaminaci uhlíkatých ocelí a pod. Používají se také různé soustavy těchto kyselin s přídavkami komplexotvorných látek / E.DTA, hydra sin epod, /. V poslední době se v literatuře objevují i příklady o poiižívání fosforogeniekých sloučenin jako dekontaminačních činidel. Z hlediska technologických možností je možná jak dekontaminace celé-io primárního okruhu tak i dekon-

- 49 -

teminace jednotlivých smyček. Přitom se nejčastěji používá tento postup: e/ Rozpouštění kyselinou šíavelovou a citrónovou, b/ oxidace pomocí Ha OH a KMnO^, c/ rozpouštění kyaelinou štavelovou a citrónovou. Koncentrace chemikálií se určuje v závislosti na tlouštce odstraňovaných vrstev. Používá se cca 0,1 - 0,3 obj, % při době působení 2 - 4 hod a teplotě SO - 100 °r\. Pro zvýšení dekontaminačního účinku se v porilední době přechází k roztokům obsahujícím kyselinu citrónovou a EDTA., používaných při teplotách 120 - 150°C. TTehledľ na zvýnené náklady ne dekontaminaci se tyto roztoky vyznačují tím, že se dosahuje lesklého kovového povrchu a při dekontaminaci nedochází k resorbci rediomklidů a ke vzniku druhotných zbytků. Při výběru vhodných receptur pro chemické dekontaminace je potřebné brát do úvahy nejen velikost dosáhnutého dekonteminačního faktoru a hodnotu korozního působení na povrch dekontaminovaného zařízení* ale také jestli roztoky nepůsobí druhotné, těžko odstranitelné korozní vrstvy a jestli bude možné zpracovat radioaktivní odpady vzniklé při dekontaminaci.

3- Elektrochemické způsoby dekontaminaceTyto metody jsou v podststě anodovým leštěním kontaminovaných povrchů v elektrolytu za pomoci stejnosměrného elektrického proudu. Při tom se odstraňuje povrchová vrstva kovu, Elektrochemické způsoby dávají, v porovnání s chemickými způsoby, podstatně nižší množství kapalných radioaktivních odpadů e snižuje se i potřebné množství dekontaminačních roztoků.

?.dro;iem stejnosměrného proudu při elektrochemické dekontaminaci může být libovolný usměrňovači agregát se systémem regulace napětí a intenzity proudu. Používaná napětí se" pohybu;]í v rozmezí í> - 40 V a proudová hustoty 0,1 »- 0,4 Acm*" Doba dekontamina* ce je řádově minuty až desítky minut. Jako elektrolyty se používají roztoky růdných anorganických a organickýh kysolin V praxi jaderných elektráren ee používají dva způsoby elektrolytické dekontaminacee/ moloý b/ polosuchý i'pomocí pohyblivo katody). Při mokrém způsobu se kontaminovaný povrch ponořuje do elektrolytu ve vaně, nebo se, když to geometrické řeSení kontaminovaného zařízení r.ebo jeho části dovoluje, elektrolyt do detailu naleje, kontaminovaný povrch tvoří anodu Jako katoda se většinou používá nerezová ocel; tvat katody se má, pokud ;<e to možné, přibližovat tvaru dekontaminovaného povrchu Při polosuchém způsobu se čistění kontaminovaného povrchu provádí za pomoci tzv, vynášecí katody. Vynášecí katoda se zhotovuje z olova, hliníku, případně z ocele.. Její tvar by měl podle možností zodpovídat tvaru opracovávaného povrdhu. X vyloučení skratu mezi anodou a katodou se na vynášecí elektrodu upevní plst nebo 4 - 5 vrstev skleněné tkaniny, která se při dekontaminaci nepřetržitá zvlhčuje elektrolytem. Doba trvání dekontaminace náleží na stavu povrchu a charakteru kontaminaoe a dosahuje řádově desítky sekund aš minuty. Efektivnost dekontaminace je závislá na hustote toku proudu, rovnoměrnosti přiléhání vynášecí katody ke kontaminovanému povrchu, charakteru kontaminace e konstrukčním materiálu, z kterého je kontaminovaný povrch vyrobený Dekontamineční faktory dosahují cca 100 - 500.

- 51 -

Metody elektrochemické dekontaminace jsou velmi perspektivní Mokrý způsob může být využitý pro dekontaminaci Členitých detailů, armatur, čerpadel apod. Polosuchý způsob ie vhodný pro dekontaminaci ocelových obložení, sten 0 dalsíoh kovových povrchů, které byly v kontaktu s radioaktivním prostředím, míst se zvýšenou kontaminací, které se nepodařilo dekonatminovat chemickým způsobem apod

4

P&roemulzní metody dekontaminace-

Paroemul'.'.ní metody můžeme v podstatě rozdělit na dvo skupiny r e/ dekor.taminece pomocí vodní páry, případně par rozpouštědel b/ dekontaminace pomocí vodní páry s přídavkem dekontarainačních činidel Dekontaminace pcmocí vodní páry /par rospustidel/ se provádí v uzavřených boxech, do kterých se předměty určené na dekontaminaci vkládají. V" průběhu dekontaminace se vnitřní prostor b o n zaplní parou, která kondenzuje ne chladném povrchu e. omývá ho. Při dekontaminaci zamaštěných povrchů, kdy je kontaminant spojený s olejem, vazelínou apod., je vhodné používat par rozpustidel, které odmaš tu;jí povrch a současně odstraňují kontaminant. Konečné očištění od zbytků rozpustidel se provede nasycenou vodní parou. Pro kovové nezemastěné povrchy, kde by se použitím organických rozpustidel dosáhlo nízkého dekontaminfičního efektu, se využívá společného účinku dekontaminečního roztoku a vodní páry pod tiskem, které jsou přiváděné pomocí speciálního zařízení.. Princip použití tohoto zařízení je založený na tom, že se do proudu nasycené vodní páry vycházející s trysky přidává dekontaminační roztok, který ee v určitém poměru míchá s vodní parou.

Efektivnost dekontaminace povrchů pomocí tohoto zařízení závisí na: - materiálovém složení kontaminovaného povrchu, - způsobu kontaminace povrchu /aerosolová, korozní, mechanická ep /, - složení dekontaminačního roztoku, - teplotě procesu dekontaminace, - době působení dekontaminačního roztoku ne kontaminovaný povrch, - tlaku paroemulzní směsi apod. Pro dekontaminaci nerezových ocelí se doporučuje používat následného opracování kontaminovaných povrchů zásaditými - oxidačními a kyselými roztoky na bázi anorganických a organických kyselin a zásad. Do roztoků ,je vhodné přidat saponáty a komplexotvorná Činidla. Pro dekontaminaci povrchů vyrobených z uhlíkatých ocelí jsou vhodné roztoky organických kyselin /š£avelová, citrónová/, s přísadou saponátů a komplexotvorných látek. Povrchy z nekovových materiálů se dekontaminují roztoky detergentů s přídavkem smáčedel, případně komplexotvorných látek. Podle" zahraničních zkušeností jsou paroemulzní metody vhodné pro dekontaminaci povrchu podlah a stěn v ochranných boxech, vnějších povrchů technologického zařízení apod Ef dctivnost paroemulaních metod může b/t velmi vysoká; v případě slabě fixované kontaminace může zajistit její úplné odstranění Předností je i velká rychlost opracování kontaminovaných povrchů 2 —1 - cca 1 m'-min. "Tedostatkem paro«mulsních metod je vznik poměrně velkého množství kapalných radiooktivnícl: odpadů a jejich ztížený záchyt v místnostech a nádržích Určité komplikace mohou vznikat při použití peroemulsní metody ve volných prostorech/ dekontaminace stěn chodeb, místností, vnějších povrchů sařízení epod./ zhoršeným pracovním prostředím.

- 53 5

Suché metody dekontaminace:

Suché metody dekontaminace můžeme v podstatě rosdělit na dvě skupiny; a/ metody využívající abrasivní paaty, b/ metody využívající ocl r*mné filmy. Použití abrazivních past je omezené jen na poměrně malé rovinné plochy, případní na místní kontaminaci nízké úrovně. Příkladem může být ebrazivní pasta publikovaná Bartčakem, která má následovné složení: abrazívni p.'ášek typu SiC, zrnění 400 Mesoh bentonit glycerin voda

30 40 30 20

dílů dílů dílů dílů,

do této základní pasty byly přidávané detergenty a konplexotvorné látky v množství 0,5 - 5 %. Metody využívající ochranné dekontamineční filmy mají širší použití. Princip použití je v tom, ae ée ne. čisté povrchy před začátkem demontážních prací /nebo jiných prací s kontaminovanými předměty/ nanese specielní emulze, vytvářející pevnou ochrannou vrstvu, natřenín nebo nestříkáním. Ochranné filmy mohou být různého typu podle složení nebo zpíleobu nanesení. Emulze často obsahují povrchově aktivní a koloidní látky, případně i kompleacotvorné činidla. Kontaminace se zachycuje na povrchu filmu po ukončení práce se film jednoduše strhne a uloží jako pevný radioaktivní odpad, V poslední době se při dekontaminaci ne JE používají také specielní snímatelné dekontaminační laky, které mají silně sorpční vlastnosti. V tomto případě se laky nanášejí přímo na kontaminované povrohy. Po vyschnutí se lak odstraňuje mechanickým způsobem i se zachycenou kontaminací *i ukládá jako pevný radioaktivní odpad

- 54 -

Závěr ? I přes velké množství nejrůznějších, dekonteminačních metod a dekontaminačních roztoků používaných při delcontaminecnich pracech na JE pokračuje intensivní výskum v oblasti dekontaminace. Další rozvoi jaderné energetiky, rozšiřování využití radionuklidů ve vede a technice i nebezpečí vojenského jaderného konfliktu vyžadují hledat stále efektivnější metody dekontaminace.

Literatura' 1

Sedov V. K. a kol: Razrabotka otdelnych vidov techničeskich sredstv dezaktivecii oborudovanija i po~ meščeni,j AES, Ref na konf, IV IP, prosinec 1976, Moskva,

2

Spring S.: Očistka poverchnosti metalov, Izd, P.Iir, 1966, Moskva,

3, Ayres J.A, a kol- Decontamination of Nuclears Reactors end Equipment, The Rinald Press Cornp* , New York 1970, 4* Winkler R. ; Kemenergie 12/1970/, 11, 341. 5- Oertel L. : Kernenergie 19/1976/, 4, 129. 6. Voronin L, M. : Osobennosti ekspuatacii i remonta AES, Energoizdat, Moakva 1981. 7. Žižka B. a kolr ? Špecifikácia pošiadavie na parametry dekontaminácie, Výsk. zpráva VUJE č. 17/31, červen 1981 8. Žiška B. , Hladký E. : Likvidácia iadrovo-energetických zariadení po ukončení ich prevádzky, Výsk. zpráva VUJE 5\ 31/80, prosinec 1900. ?• Lřer> J. : Ověření korozní agresivity dezaktivačních roztoků pro jaťsrnou elektrárnu A-1. Výsk. zpráva SVUOM 5. 1/31, únor 1901. 10

Žižka B. a kol.: Experimentálne overenie dekontaminačnýcb roztokov z hlediska ich dekontaminačnej účinnosti, výsk zpráva VUJE č, 88/81, prosinec 1981

11, Žižka B. • K problematike dekontaminácie sekundárnej časti medzisrojovne obj. 32 JE A-1. Výsk. zpráva VTTJB 5. I(A0-010/Q3, květen 1933. 12. Bnrtčak T r Pazrabotka dezaktiviru.junčich obrazivnych past soderžaščich detergenty i komplekxoobrasovateli. Trudy neučno-techničeskoj konferencii v Kolobžeg, T.If. ,s.1G1, Varšava 1973.

- 56 !Contaminace_a_dekontaminace^kľiže. Severa J . , Knajfl

J.

UvocL Kůže mé pro existenci člověka mimořádný význam a plní některé důležité funkce, především bariérovou, t.j. ochranu orpânismu před intoxikací saprofvtickými 3 patogenními mikroorganismy. Kromě jiného kůže vytváří bariéru před průnikem /resorpcí/ radioaktivních látek, přičemž zdravá /neporušená/ kůže plní tuto funkci mnohem lépe než poškozená /porušená/, která se může stát jednou z významných bran vstupu radionuklidů do organismu člověka. Nechráněný, ale za jistých okolností i chráněný tělesný povrch může být kontaminován radioaktivními látkami, nejčastČ-ji ve formě prachů či roztoků. Při zevní kontaminaci organismu převažuje na celkové dávce absorbované kůží především dávka od záření beta. Je to dáno tÍTi, že doběh částic beta v kůži /v závislosti na energii záření/ dosahuje ř^dovc desetiny až jednotky mm. Tři absorbci jistého množství energie ionizujícího záření dochází k radiačnímu poškození kůže a sliznic. Poškození kůže zářením beta je závislé na řadě faktorů, z nichž největší význam m* dávka záření, velikost kontaminované plochy a doba ozáření /kontaminace/. Fostiradiační poškození kůže má obvvkle charakter radíodérmatitíd. Podle časového průběhu rozeznáváme jejich akutri a chronicitou formu a v závislosti na absorbované dávce se dělí na čtaři stupně. Nejzávažnějším radiačním poškozením kůže je těžké a velmi těžké poškození, t.j. až 3. a 4. stupeň, kdy absorbovaná dávka v kůži je v rozsahu 1C až 30 a více jak 30 Gv. Akutní derir.atitida se rozvíjí až při vysokých dávkových příkonech, řádově desetinách až jednotkách Hv.h .

- 57 -

V tab. 1 jsou uvedeny dávkové příkonyod elektronů v závislosti na energii Cílem dekontaminace kůže je snížit na minimum důsled ky plynoucí z kontaminace. Včasné provedení zkrátí dobu kontaktu radioaktivních látek s kůží /sliznicemi/, účinná dekontaminace pak podstatně sníží hodnotu plošné kontaminace a v celku pak dochází ke snížení dávky absorbované kůží.

Charakter a pevnost zachycení radioaktivních látek na povrchu kůže i v kůži, stejně tak i jejich průnik do vnitřních částí organismu, je dán složitým komplexem různých faktorů. Zhruba je mošno je rozdělit na dvě skupiny: podmiňující vlastnosti kontaminantu a určující stav povrchu kůže.K prvním patří takové faktory, jako jsou existenční formy a fvzikálně-chemické vlastnosti radionuklidů, resp. jejich sloučenin, chemické vlastnosti radionuklidů, vlastnosti razpouštědla a ostatních látek tvořících charakter kontaminantu. Druhá skupina zahrnuje přítomnost vodně-tukové vrstvy na povrchu kůže, stav rohové vrstvy, intenzitu vyměšování potu a mazu. Do zvláštní skupiny patří faktory mající vliv na podmínky vzájemného působení kontaminantu s kůží, takové, jako doba trvání kontaktu radioaktivních látek s kůží, sekundární zvlhcení kontaminované kůže aj. V závislosti na fyzikální—chemických vlastnostech radionuklidů mohou vznikat různé typy jejich vazby s kůží odlišující se nejen mechanismem, ale i energií vazby. Existují čtyři typy vazeb radionuklidů s kůží 2 : 1. Mechanické zadržení pevných částeček či roztoku radionuklidů na povrchu i v po'rech kůže. 2. Fyzikální adsorpce nedisociovaných molekul nebo koloidů. 3. Iontovýměnný efekt, který je hlavní příčinou vazby radioaktivních" látek s kůží. Je to dáno tím, že různé bílkoviny, z nichž je kůže složena /kollagen, albumin,

- 58 -

kreatin, elastin/ jsou amfoterního charakteru. Ve vodném prostředí se v důsledku polarizace budou v kyselém prostředí nacházet zásadité skupiny bílkovin typu H .A' - RCCOH schopné vytvářet sole a anionty kyselin, zatímco v zásaditém prostředí budou vznikat karboxylové skupiny typu KpN - R - COO" schopné reagovat s kationty. 4. Cher.isorpce - k té dochází tehdy, jestliže radionuklid vytváří s kůží pevnou kovalentní vazbu. Je charakteristická pro sole těžkých kovů. Zvláště pevnou vazbu vytváří kationtv Zr, Th, La, Ce, Fe, Cr, které s polárními skupinami bočních skupin -COOH,-NH2, -OK i peptidovými skupinami vytváří nerozpustné vnitřní komplexní mnohojaderné sloučeniny. Při kontaktu kůže s roztoky pronikají radionuklidy rychle do kůže a rozmisťují se r!o celé její hloubky. Hlavním mechanismem průniku je transfolikulární přenos. Po průniku prakticky hned reagují, zejména s bílkovinami kůže* Viskosní povrchové filmy umožňují vyšší adhezi radioaktivního spadu na kůži. Jinou jejich vlastností je, že brárí přímému styku radioaktivního kontaminantu s vlastním povrchem kůže. Při dekontaminaci bývají tyto filmv částečně společně s aktivitou z povrchu kůže odstraňovány. Na obr. 1 jsou uvedeny povrchové filmy kůže podle jejich složení. Celkově vstřebané množství radioaktivních látek kůží závisí také na stavu kůže. Porušená kůže /při poraněních, popáleninách, poleptání aj. poškozeních/ je jednou z významných vstupních bran kontaminantu do organismu. Iljin a kol. •* zjistili, že poraněnou kůží je ^Sr resorbováno 2OC krát více než kůží nepoškozenou. Týž autor se spolupracovníky sledovali závislost proniknuvších množství 117 <-JO JÍ C s a 7 Sr kůží na rozsahu /hloubce/ poleptání kůže kyselinou dusičnou různých koncentrací. Nalezli přímou závislost resorpce radionuklidů a jejich prvotní depozice v organismu ra koncentracích kyseliny dusičné.

- 59 -

Vykoulil ^ studoval experimentálně na krysách vstřebávárí 3r, Cs a Ce jakož i směsi štěpných produktů z neporušené kůže a popáleniny II. a III. stupně u neozářer.eho organismu bezprostředně po celotělovém ozářeni dávkou 5 Gy. Kromě jiného zjistil, že největší vstřebávání radioaktivních látek nastává u popáleniny III. stupně, t.j. tam, kde je nejvíce poškozena kožní bariéra organismu. Ozáření dávkou 5 Gy bezprostředně, ar.i v průběhu nemoci z ozáření, statisticky významně neovlivní vstřebávání radionuklidů, jak z neporušené kůže, tak z popáleniny. V našich pokusech jsme sledovali rozdíly v resorpci některých radionuklidů odmaštěnou a neodmaštěnou kůží krys v závislosti na době kontaktu kontaminantu s kůží. Nalezli jsme, že existuje řadový rozdíl v resorpci mezi radionuklidy daný jejich rozdílnými existenčními formami. Absorbovaný podíl aktivity se prakticky neliší u kůže odmaštěné éterem a kůže neodmaětěné. V důsledku průniku /resorpce/ radioaktivních l^tek kůží může, jak bylo již dříve uvedeno, dojit k vnitřní kontaminaci organismu. Vnitřní kontaminace zahrnuje čtyři na sebe navazující fáze: a/ depozice v místě vstupu b/ translokace neboli přesun z místa prvotní depozice do krve nebo lymfy c/ depozice v cílových orgánech d/ clearance /očista/

Jak vyplývá z předchozího odstavce, lze'očekávat rozmanité formy vazeb radioaktivních látek s kůží, jakožto proteinovým materiálem, a to v závislosti na podmínkách, za nichž došlo ke kontaminaci. vrětšina vytvořených vazeb se vyznačuje značnou pevností, což spolu se skutečností,

- 60 -

že musíme dbát na to, aby při dekontaminaci nebyla kůže porušena, vede k názoru, že dekontaminace kůže je vážným problémem. Přípustné" hodnoty kontaminace povrchu těla radioaktivními látkami, jak je stanovuje Vyhl. 59/72 Sb. , jsou velice nízké. Jejich dodržení znamená, že nemůže dojít k jakémukoliv poškození kůže, tedy ani ké vzniku pozdních následků z ozáření. Jejich dodržování v běžné praxi je reálné. X překročení akčních limitů dochází zpravidla jen při mimiřádných situacích nebo při nedodržování zásad bezpečnosti a ochrany zdraví při práci s otevřenými zářiči. Proto je důležité, aby byly v jednotě bezpečné práce, monitorování a likvidace následků radioaktivního zamoření. Co do rozsahu rozeznáváme dekontaminaci osob částečnou j která zahrnuje především dekontaminaci rukou a nekrytých částí těla /obličej, šíji, výplach spojivkových vaků, úst a nosu/ a dekontaminaci úplnou, při níž se provádí dekontaminace celého těla. 1,'á-li být dekontaminace účinná, musí být provedena co nejdříve po podezření nebo průkazu kontaminace a uskutečrěna optimálními metodami a prostředky. Nejčastější metodou je prosté umytí rukou, event, těla teplou vodou a mýdlem s použitím žínek, kartáčů,apod. Nejběžnějšími dekontaminačními prostředky jsou mýdla, čampony, mycí pasty a dále speciálnš připravované dekontaminační roztoky v závislosti na druhu převažujícího radionuklidu, jímž byla způsobena kontaminace /viz tab.2/. Zpravidla je výhodné používat roztoky obsahující jak tenzid tak komplexotvornou látku. MýďLo samo o sobě není vhodným prostředkem dekontaminace kůže. Příčin je několik. Především roztoky mýdel /až na výjimky/ jsou alkalické /pH přibližně 9 - 10 i více/, což vede u řadv radionuklidů, zejména prvků vzácných zemin, ke vzriku koloidních forem. Tv se sice adsorbují na

- 61 -

povrchu kůže málo, ale zato revratněi Mýdla jsou málo účinné zejména při použití vody o vysoké tvrdosti. Vykouřil ^ experimentálně ověřoval účinnost dekontaminace u neporušené kůže, popálenin II. a III. stupně, a to jak u celotělově ozářených tak neozářených krys* Zjistil, že dekontaminace všech použitých radionuklidů 4 / *Jr, *'Cs, ^Ce/, jakož i směsi štěpných produktů je nejúčinnější u neporušené kůže, méně u popálenin II. st. a r.ejmér.ě účinná je u popálenin III. stupně. Ověřil vysokou dekontaminační účinnost 2 - 5 % roztoku Jodonalu b, která se blíží účinku dekontaminačního roztoku běžně používaného na pracovištích s otevřenými zářiči, ve složení 0,1% Japonu + 0,35% Chelatonu 3 + 0,35% hexaroetafosforečnanu sodného. Nebyla dokázána statistická významnost rozdílu účinnosti dekontaminace kůže a popáleniny u neozářeného organismu a organismu ozářeného bezprostředně, či týder po zamoření radioaktivními látkami. Za zajímavý je možno považovat nález, že nebyl zjištěn statisticky významný rozdíl lokálního efektu dekontaminace, byla-li tato uskutečněna 1 h nebo 6 h po kontaminaci. Piviňka zkoumal dekontaminační účinky Jodonalu 13 v ředění odpovídajícím použití v desinfekční praxi při odstraňování povrchové kontaminace radioaktivními látkami dermoepidermálních štěpů lidské kůže. Dospěl k závěru, že dekontaminační účinnost 2% roztoku Jodonalu ó je statisticky významně vyšší ve srovnání s vodou. <.

IQ

V našich pracech ' jsme se snažili zvýšit dekontaminační účinnost mýdla patřícího do soupravy osobního zdravotnického balíčku /jímž má být za mimořádné situace vybaven každý občan ČSSR/ přídavkem nejprve komplexotvorných látek * a později ještě jemně mletého ionexu Ostion K3 . Výsledky jsou uvedeny v tab. 3. í'ýdla č. 1 a 2 jsou mýdla s přídavkem pouze komplexotvorných látek, mýdlo A-2 obsahuje kromě nich též ionex. Výsledky jsou porovnánv s dekontaminační účinností samotné vodv.

- 62 -

f'ezi hlavní, obecně uplatňované naci_osob patří: a/ Dekontaminace se má sahájit co nejdříve. b/ V prokázaných případech současného vnitřního zamoření je nutno zahájit léčbu vnitřní kontaminace. c/ U poraněných osob je nutno zabránit šíření kontaminace do nekontaininované ránv. d/ Dekontaminace se nikdy nesmí stát příčinou odkladu poskytnutí zdravotnické pomoci, zejména neodkladných, život zachraňujících úkonů. e/ Při dekontaminaci je třeba vyvarovat se použití rozpouštědel tuků /urychlují průnik radioaktivních látek kůží/. f/ Dekontaminace má být prováděna jednoduchými metodami. Zpravidla je zahájena omýváním mýdlem /nejlépe kyselým/ a vodou, f.'vtí celého těla musí předcházet co nejdůkladnější dekontaminace rukou /aby kontaminant nebyl roznášen po dalších částech těla, zpravidla málo kontaminovaných/. Zvláštní pozornost věnujeme důkladnému šamponování vlasů. /?/ Voda má být vlažná, nikoliv horká /způsobila by překrvení a tím usnadnila průnik látek kůží/. h/ Při dekontaminaci, zejména citlivých částí tělesného povrchu, je nutno postupovat opatrně, zvláštč při použití kartáčků, žínek apod. i/ Celý proces by měl být doprovázen monitorováním, tj. zjišťováním stupně kontaminace před zahájením dekontaminace, v jejím průběhu i po jejím skončení. j/ Ve zvláštních případech jsou k dekontaminaci kůže použity roztoky speciálního složení, a to v závislosti na charakteru kontaminujících látek, stavu pokožky, apod.

- 63 -

Literatura 1. Norec T.G. , I l j i n L.A., Šaraov V.K.: Fed. r a d i o l o g i j a , 1C, 1971, s. 49-54 2. I l j i n L.A.: Radioaktivnyje veščestva i koža. Atomizdat, Moskva, 1972 3. I l j i n L.A., Ivannikov A.T., Parfenov Yu., Stolyarov V.P.: Health Physics, 29 / ! / , 1975, s. 75-80 4* Iljin L.A., Ivannikov A.T., Popov b.A., Parfenova !,¥.: Gi*. Sanit., No. 10, 1981, s. 38-41 5. Vykouřil L.: Radioaktivně kontaminovaná popálenina při celotělovém ozáření a účinnost její dekontaminace. In: Sborník vědeckých prací VLVDÚ JEP Hradec Králové, sv. 91, 1982, s. 3-120 6. Severa J. Xnajfl J.: Civilní obrana, 25 /I/, 1983, s. 82-86 7« Vyhláška 59 Finisterstva zdravotnictví ČSR, Sbírka zákorů ČSSR, Praha 1972 8. Pivoňka J.: Vyhodnocení dezaktivační účinnosti jodoforů při odstraňování povrchové kontaminace kůže, /Závěrečná zpráva/. VLVDÚ JEF Hradec Králové, 1978 9. Severa J., Knajfl J., Čmolík J.: Jaderná energie, 26, 1980, s. 219-220 10. Severa J., Cmolík J.: Medicinální mýdlo se zvýšenými dekontaniinačními účinky, PV 5806 - 82

- 64 -

povrchové filmy lidského těla

lritky záměrně nanášené /kosmetické přípravky/

x_.

i

*

nečistoty}

ve vodě 1 nerozpustné

ve vodě rozpustné

anorganické příkl.: zemina, cement, j

p ř í k l . : raazadla, laky, dehty, aj.

p ř í k l . : pot, tuky, aj.

Obr. 1: Povrchové filmv lidského těla podle jejich složení, funkce a vlastností.

- 65 -

Tab.

č. 1: Dávkové príkony /rad«h~ / od částic beta rázné energie v závislosti na hloubce v kůži, jejíž povrch je kontaminován plošnou aktivitou 37 j , .cm /lyuCi.cm"" /. H l o u b k a

Energie 0,1 0,2 0,4

0,6

0,8 1,0 1,2

1,4

1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3>C

Energie 0,1 0,2 0,4 0,6

1 0

2 0

5 0

7 C

8,9

4,3 9,6

0,71

0,13 .2,3

15,0 16,0 14,0 13,4 13,1 13*0 12,8 10,4 10,3 10,3 10,3 10,2 10,2 10,2 10,2

25

°

0,045

12,1 11,5 11,2 11,2 11,2 11,0 9,1 9,3 9,0 9,2 9,1

9,0 9,0

y,o

50

°

3,9 7,3

8,7

7 ,4

6,9 7,0 7,0

7»6

7,1 7,1

7,6

H l o u b k a

1C0

1,7 2,2

1,6 1,8

4,5 4,6 4,7

3,5

1,5 1,9 2,2 2,3

2,2

4,8

2,4 2,6 2,8 3,0

4,9 4,9 5,0 5,1

3,6 3,7 3,8 3,9

4,0

7,0

7,6

3,4

2,6 2,9 3,3 3,4

6,8 6,9

7,5 7,5 7,5 7,5

0,8 1,0 1,2 1,4

4,6

7,3 7,7 7,6 7,8

8,7

0,13 0,48 0,86

4,3

6,8

8,3 8,5

0,18 0,98

3,7

5,5

8,1

1,0 2,6

2,C

//Um/

1,2

2,4

2,6 2,7 2,8 2,9

°

/,um/

150

°

0,02 0,05 0,34 0,58 0,88 1,1 1,4 1,6 1,8

1,9 2,0 2,1 2,2

0,81 3,3 5,0 5,6

2,0

3,6 4,4 4,8

6,0

6,3 6,5

5,2 5,4

6,0

5,1 5,2 5,3 5*4 5,4 5»5 5,5 5,6

5,9 5,9 6,1 6,1 6,2

6,2 6,2

200

0,22

°

0,039 C,12 0,28 0,44 0,72 0,93

500

°

0 ,004 0 ,013 0 ,036

c ,07

1,1

1,3

0 ,11 0 ,17

1,4

0 ,27

1,5

1,7 1,8

c ,31 c ,39 0 ,17

- 66-

T3b. č. 2: Příklady složení dekontaminačních roztoků podle vlastností kontáminantu.

Složení dekontami- Hmotnost lénačního roztoku tek v roztoku

Toužit při

kyselina citrónové 0,5 - 1,0

radonuklidy železa, olova, mědi

kyselina šlavelovó

5

-

1C

5 - 1 0

0,5 - 1,0

kontaminaci

radionuklidy stroncia, barya, zirkonia

komplexon III 0,05 ~ 0,1

0,5-1

radionuklidy prvků vzác, zemin a směsí štěpných produktů

hexametafosforečnan sodný 0,07 - 0,2

0,7-2

směsí štěpných produktů

- 68 -

Prokop

V současné době se v nukleární medicíně využívají radioaktivní isotopy v široké paletě diagnostických metod. Radioaktivní isotopy se v různé chemické formě aplikují přímo do organismu vyšetřovaného a vhodným detekčním zařízenímse sleduje chování radioaktivní látky v daném orgánu, ve kterém je daný radionuklid, nebo označená sloučenina kumulována. Tímto způsobem se získává diagnostická informace o sledovaném orgánu /např. zobrazení polohy a tvaru orgánu, jeho funkce, atd./. Pro tyto tzv. in vivo metody prováděné přímo v organismu âjí největší význam izotopy s krátkým poločasem rozpadu, nízko energetickým v- zářením a pokud možno minimálním korpuskulárním zářením tak, aby radiační zátěž organismu byla minimální. V tab. č. 1 je uveden přehled nejrozšířenějších nuklidů využívaných v současné době v nukleární medicine. se aplikují bu3 p*ímo ve vhodné chemické form mě /?'a ^^ TcO./ nebo ve formě označené chemické látky a vhodným biologickým chováním /pvrofosfát, glukonát, atd./. Na OTOÍ se proto radionuklidy dodávají v různých formách: - v injekční formě odpovídajícího chemického složení, které se přímo aplikují /inj. 67Ga-citrát, inj. Na y 9 m TcC,/ X

1^1

- v injekční formě značené sloučeniny OJH, BC s J J - v generátorových systémech Některé krátkodobé nuklidy joou získávány z tzv. generátorových svstémů přímo na CNř/í. Generátor je zařízení, které umožňuje periodicky oddělovat - většinou alucí dceřinný krátkodobý radionuklid od dlouhodobého mateřského

- 69 -

úklidu pevně zakotveného na sorbentu. Eluce se provádí po opětovném nárostu aktivity y dceřinného radionuklidu / Mo 6 6 ^ 6h UU 3 ll§d 113 99 Tc>

3 n

Separace v jednom generátoru se provádí do té doby než aktivita náplně generátoru neklesne pod em :ra konomicky únosnou mez / ^ T c gen týden, -' In gen 3 měs./. Generátory /nejčastěji sorbční/ se dodávají na ONUí v pravidelných intervalech jako kompaktní nebo stavebnicové systémy, které mají jednoduchou obsluhu. Fa stíněnou kolonku s nasorbováným mateřským nuklidem je připojen zásobník s elučním rcztokem. Na výstupu generátoru se napichne sterilní penicilinka, do které je přesát přes sorbční kolonkua sterilní miliporový filtr eluční roztok bu5 podtlakem v evakuované penicilince, nebo přetlakem injekčního roztoku v zosobní baňce. Celá operace trvá několik min. V poslední době je na některých pracovištích CNR* používán také extrakční generátor ^ m T c , který umožňuje zpracovávat ^ M o s nízkou měrnou aktivitou, připravovaný v čoSR. Toto zařízení je složitější než sorbční generátor a proto je extrakční generátor stabilně instalován na ONM a zařízení se 1 x týdně plní roztokem ^¥o. Vlastni separace /extrakce/ se provádí 1-2 x denně jako u sorbčního typu. Takto získané sterilní roztoky nuklidů / 1 1 3 m I n C l , Na**mTc0./ se mohou již aplikovat, neboslouží k přípravě značených organických látek RF s vhodným biologickým chováním. Pro přípravu RF jsou dodávány tzv. soupravy pro zračení - T-CITy, které obsahují sterilní komponenty pro určitý počet diagnostických vyšetření daného typu. Po odpovídajícím naředění 3 smíšeni daných komponent a roztoku radioaktivního nuklidu vznikne RF požadovaného typu /pyrofosfát, rlukonát, atd./, které je určeno !c aplikaci. Další velkou skupinou vySetření, prováděných r,a ONÍ', je radioimunologická analýza - RIA. Tato laboratorní technika wužívrf imunochemických vlastností bílkovin ke stanovení biologicky významné látky, která se nachásí v organizmu v nepatrném množství, pomocí vhodného činidla - antišenu - označeného radioaktivním izotopem. Tyto labora-

- 70 -

torní metody jsou pro pacienta velmi výhodné, protože jeho organizmus nepřichází vůbec do styku s radioaktivními izotopy. Komponenty pro stanovení se dodávají v RIA soupravách. Pro vlastní stanovení se provede označení antigénu radioaktivním izotopem a pak se provádí odpovídající stanovení. Pro tyto laboratorní metody jsou výhodné z hlediska metodiky stanovení radionuklidy s delším poločasem rozpadu a v - zářením, které se detekuje snad125y 75 něji než . - záření. Nejčastěji se používá J, -oe a •% - zdroje kontuninuce. Z výše uvedeného přehledu vyplývá, že pracovní náplň na pracovištích CNP/ je možno rozdělit Potěch to základních činností, které nesou různá rizika radioaktivní kontaminace /Rit/: 1. Příprava základních nuklidů z generátorových systémů /7"mTc, 1 1 ^ m in/, analytická kontrola produktu, manipulace s aktivitou 25 Guq /generátor y ' m Tc/ nebo 5,5 GBq /generátor 1 1 3 m I n / . 2. Příprava značených sloučenin pro jednotlivé typy diagnostického vyšetření, analytická kontrola, manipulace u Tc sloučenin max. 2 G£q v jedné přípravě, u In sloučenin max. 5 GBq v jedné přípravě. 3. Ředění RF na jednotlivé diagnostické dávky, manipulace s max. aktivitou 18-55 M£q. 4. Příprava a vlastní aplikace RF, manipulace s max. aktivitou 18-55 Vóq. 5. RIA metody, manipulace s aktivitou do 5C kBq. Vřechny tyto činnosti jsou běžné, jednoduché a časově nenáročné radiochemické operace. Pracovní činnost na CNÄ* má však některé specifické podmínky. a/ Přípravu RF ve formě injekčních roztoka je nutno provádět ve starilních podmínkách se starilním materiálem. Dodržovaní podmínek sterilní práce poněkud komplikuje a ztěžuje práci s radioaktivními látkami a naopak, v některých případech si dokonce jednotlivé požadavky konkurují a jejich splnění je technicky složité. Např. pro práci s otevřenými zářiči je požadován v pracovním

- 71 -

b/

prostoru podtlak, aby nemohlo dojít k úniku RK mimo pracovní prostor. Pro práci ve sterilních podmínkách je naopak požadován v pracovním prostoru přetlak, který zamezuje vnější bakteriální kontaminaci /BK/. Tuto konkurenci požadavků je nutné zvažovat při volbě technolorie a využití pracovních prostor. Vzhledem k rozsahu možných následků,vzniklých při RK nebo BK, je nutné preferovat požadavky pro práci s RL a umístovat práce s potenciální možností vzniku radioaktivních par a aerosolů do odsávaných prostor - digestoři. Zamezení BK lae úspěšně řešit např. bakteriální filtrací produktu těsně před použitím. Druhou zvláštností je časová organizace práce na ONM. Většinu RF potřebných pro vyšetření během dne je nutné připravit v poměrné krátkém časovém intervalu tak, aby preparáty byly připraveny k aplikaci kolem 8. hodiny. Tato kumulace několika příprav RF do krátkého časového intervalu vyžaduje vysokou koncentraci pracovníků a dobrou organizaci práce. Organizace pr.^ce je nutná proto, aby bylo možné sladit Časovou náročnost jednotlivých typů vyšetření a využít tak maximálně kapacitu detekčních zařízení /:'- kamer, \ - grafu/.

Specifické podmínky na ONM významně ovlivňují systém práce a tedy i riziko RK. ľrotojsou zde rozvedeny některé ze základních zkušeností a zásad práce a RL aplikované do specifických podmínek ONÍ1!. RK jsou rozptýlené RL potenciálně nebo bezprostředně ohrožující člověka. Toto rozptýlení může být: - záměrné, tj. technologická kontaminace zařízení aparatury, nádobí, pracovní plochy 3 pomocného materiálu, které je nezbytně nutná k provedení dané operace s RL.

- 72 -

- náhodné /nekontrolovatelné/, tj. RK, ke které dochází náhodně během operace s RL a to bu3 vlivem lidského faktoru /rozstřik RL/ nebo vlivem technických závad na zařízení a materiálu /prasklé sklo, těsnění/. Zvolený systém práce by měl přispět k tomu, aby při dané operaci byla náhodná kontaminace, způsobená lidským faktorem, minimální, v ideálním případě žádná. Riziko technických závad je nízké, ale úplněvyloučit ho nemůžeme /napr. prasknutí volně stojící kádinky/. Základním předpokladem pro omezení náhodné kontaminaceje její lokalizace a zamezení jejího dalšího šíření. Je tedy nutné znát pohyb a výskyt RK v daném čase /co je kontaminováno a co je čisté/. Abybylo možno sledovat pohyb RK je nutné zajistit vhodný způsob monitorování, který umožňuje kontrolu RK pracovníka nejen po ukončení práce /dané přípravy/, ale hlavně kontrolu RK jak materiálu tak pracovníka během vlastní pracovní činnosti. Při volbě zařízení je nutné respektovat typ záření a citlivost, se kterou je nutné měřit. Sondu je třeba umístit tak, aby umožňovala bez velkého přecházení sr.adnou průběžnou kontrolu při práci. Umístění /stínění/ musí být takové, aby vysoká dávkové intenzita pracoviště /extr. Tc generátor/ nezvyšovala příliš hladinu pozadí a nesnižovala tak citlivost měření. Dalším faktorem, který ovlivňuje riziko výskytu a rozsah RK, je volba a uspořádaní prac. prostoru, plochy. Je výhodné, pokud to prac. prostor /laboratoř/ umožní, zajistit pro každou rutinní přípravu vlastní pracovní plochu /podložní mísu/ s nádobím a pomocným materiálem a to i v případě potřebv rozdělení plochy na část pro sterilní a nesterilní činnost. Tím se snižuje riziko šíření RK mezi jednotlivými izotopy, RF. Přitom některý pomocný materiál /pinzety, kleště, periicilinky/ neixí nutno' Sekontaminovat, což snižuje časovou náročnost přípravných prací.

- 73 Důležitou roli pro zdárné provedení dané chemické operace s RL má pomocný materiál /pinzety, kleště, injekční stříkačkv a jehly/. Tento materiál je nutné odkládat během pracovní činnosti tak, aby nedocházelo k RK manipulačních č*stí, které přicházejí do styku s rukama. K tomu účelu jsou vhodné různé nádoby-toulce, ve kterých mohou být pinzety a kleště ve svislé poloze /je výhodné rozdělit kleště - pinzety do několika nádob podle účelu; sterilní-RX- nesterilní atd./. Injekční stříkačky a jehly, které je nutné během jedné přípravy používat opakovaně, je vhodné odkládat na stejné místo, do stejná polohy, jinak se stávají velmi nepříjemným zdrojem RK, která většinou snadno unikne pozornosti. Velmi důležitou pomůckou při práci s RL jsou rukavice. Vzhledem k tomu, že se používají obvykle jedny rukavice k několika operacím jak sRL tak pro sterilní činnost, která obvykle navazuje na práci s RL, může velmi snadno dojít k nekontrolovatelnému přenosu RK /sterilní filtrace/. Je proto výhodné průběžně kontrolovat RK rukavic a případnou kontaminaci okamžitě odstranit.

F.etodika_dekontaminacei Z uvedeného přehledu vyplývá, že důsledným sledováním výskytu a pohybu RK během pracovního procesu je možné omezit tuto nežádoucí RK na minimum. Dojde-li k RK, je nutné respektovat tyto hlavní zásady: -Je nutné zachovat klid, rozvahu a uvědomit si rozsah RK. - Při dekontaminaci je nutné postupovat rychle, ne však zbrkle a ukvapeně, s vědomím, že při okamžité dekontaminaci lze radioaktivní látku smýt obvykle velmi lehce, z jakéhokoliv povrchu.

- 74 -

K vlastní dekontaminaci radiofarmak, kterou provedeme okamžitě, lze použít roztoku saponátu nebo běžného mýdla. Při vlastnŕn prac. postupu, při kterém dojde k náhodné bodové RK, tj. náhodnému potřísnění či rozstříknutí RL rva malé ploše, je vhodné před dalším pokračováním přece provést: a/ U pracovní plochy /podložní mísy/ obvykle postačí odsát RL a místo překrýt vatou nebo filtračním papírem. Totéž je možno provést při RK stolu nebo podlahy. Podmínkou vsak je znát přesně místo /rozsah/ RK. b/ U materiálu, který byl nevhodně povrchově kontaminován, je nutné vložit daný materiál do polyetylénového sáčku, nebo na samostatnou podložní mísu a s náhradním materiálem pokračovat v práci /jedná se o pinzety, kleště, injekční stříkačky a obalový materiál - penicilinky/. Není-li k dispozici "po ruce" náhradní materiál, nebo nemůže-li'.náhradní materiál někdo podat, je nevhodné jít potřebnou věc hledat do zásuvky či skříně. V tomto případě je vhodnější používaný kontaminovaný předmět otřít a pokračovat v další práci. Je však nutné si uvědomit, že může dojít k nekontrolovanému přenosu RK z předmětu na gumové rukavice a na ostatní předměty používané při práci. To je důležité v těch případech, kdy se RK může z rukavic přenést na obalový materiál /penicilinku/ nebo injekční stříkačku, ktará se bude používat i po skončení přípravy RF /např. při aplikaci nebo dávkování RF/. c/ Dojde-li ke kontaminaci oděvu, jedná se obvykle o vnější část oděvu /plaší/. Je nutné kontaminovanou část oděvu svléknout a vložit do polyetylénového sáčku, proměřit, zda RK nepronikla na další část oděvu, nebo zda nedošlo ke kontaminaci kůže. d/ Dojde-li ke kontaminaci kůže, je třeba okamžitě kontaminované místo omýt. Při DK je důležitá rychlost odstranění RL a proto stačí omýt kontaminované místo proudící vláehou vodou /nepoužívat teplou vodu!/ a

- 75 pak běžným toaletním mýdlem, případně měkkým kartáčkem. Pokud se DK provede rychle, nečiní dekontaminace HF používaných na ONI.' žádné potíže /mimo koloidV. Při této lokální RK kůže je tedy výhodnější přerušit okamžitě práci a zamezit dalšímu nekontrolovatelnému šíření RL na kůži. Protože aktivita používaná při jednotlivých přípravách RF /mimo eluci, extrakci generátoru/ je nízká, není nebezpečí zvýšení vnějšího ozáření pracovníků vysoké. Hrozí však nebezpečí navázání RIC na kůži a postupné pronikání RK do kůže a dále do organismu, které je u některých radionuklidů - T, Tc, koloidy - velmi rychlé / řádově několik min./. Tato RK se pak velmi těžko odstraňuje. Pro rychlou DK kůže je přerušeni*práce a několikaminutová ztráta výhodnější i v časové tísni při vlastní přípravě daného typu RF, než pozdější DK po ukončení přípravy. e/ Pokud dojde k RK, kterou jsme nezachytili monitorovacím systémem během pracovního úkonu a bvla zjištěna až při konečném monitorování po skončení práce /rebo dokonce až náhodou během pracovního dne/ je obvykle nutné proměřit celé pracoviště /pracovní prostor, laboratoř, měřicí místnost, spojovací chodby/, protože došlo k roznesení, obvykle lokálnímu, RK po velké ploše. Toto vyhledávání RK je obvvkle velmi zdlouhavé a časově náročné, ľekdv se vůbec nepodaří zjistit všechny kontaminované plochy a dochází po dekontaminaci k opětovnému nekontrolovanému rozptýlení RK po pracovním prostoru. V tab. 2 jsou uvedeny některé vhodné způsoby pro DK radiofarraak, používané na odd. RF v IJJV. Vlivem časového faktoru došlo obvykle v tomto případě k navázání /sorbci/ nebo průniku /difúzi/ RK do povrchu prac. ploch, podlah, oděvů nebo kůže. Proto je DK obvykle velmi obtížná a časově náročná. Dojde-li k RK většího rozsahu - rozlití většího objemu RL nebo RIC velkých ploch - je nutné postupovat při DK podle instrukcí havarijních řádů, vypracovaných pro konkrétní podminky daného ONI,*.

- 76 -

Tab. č. 1: Přehled nejpoužívanějších isotopů v nukleární medicine. Isotop

Poločas rozpadu

h

12,3 roků

0,018

14,3 dnů

1,7

32 p 58 67

75

částic beta

Energie /MeV/ záření

Co Ga

72

dnů

0,81

77,9

hod.

0,092 0,182

Se

128

dní

0,27

99m T c

113mIn 125

I

1 3 1

I Au 201, n

198

6,0 hod. 1,7 bod. dní 6C

0,140 0,390 0,028 0,035

ční S 2,7 dne hod. 72

0,608 0,952

0,343 0,411 0,135 0,167

Tab. č. 2: Přehled základních způsobů DX radiofarmak Povrch - plocha

yp

Způsob dekontaminace

podlahy

napastováné FVC

rozpustit a smýt pastu např. etanolem

stoly

umakart dřevo

saponáty, alkal. roztok, etanol

nádobí

sklo porcelán

saponáty, alkal. roztok, etanol

měřicí zařízení

sondy

etanol

oděv

textilie

časová dekontaminace

pokožka

ošetřená krémem, suchá

voda, mýdlo podle typu RK

- 77 -

Tab. č. 2: pokračování

Radionulclid J

2

Po známka

Způsob dekontaminace

r.-vcHLá jodace kůže a průnik do organismu

zredukovat J slabým alkal. roztokem izotop, zřečí. rozt. J~

J~

BC-J

— •• —

vod. roz,t. NH. + 30 % EtOHj roztokeS sody + 30 % EtOH

OJH-J

_ •' —

jodová tinktura + thiosíran roztokem sody

tfo-99 Tc-99m

rvchlá sorbce a difúze do kůže

Tc-BF koloidní formy

rychle proniká pouze mech* opláchnudo kůže tím, časová DK

In-113ni koloidní formy katiónty

- «_ obecně

fyziológ, roztokem MEK, etanolem

chelatonem, pouze mech. opláchnutím, časová DK chelatonerc

- 78 Dekont3minace_proyozních_zařízení_Jjadern^ch_elektráreni. Jaromír Bár

V této přednášce jsou probrány hlavní složky a vlastnosti radioaktivní kontaminace /RK/, způsoby dekontaminace a receptury dekontaminsčních roztoků /DR/ k dekontaminaci provozních zařízení jaderných elektráren /JE/, zvláště JE s vodně-vodními energetickými reaktory /VVER/.

Radioaktivní kontaminace /RK/ jsou rozptýlené radioaktivní látky potenciálně nebo bezprostředně ohrožující člověka. Nemá-li člověk bezprostřední styk s RK, ale je-li v dosahu jaderného záření, které je z RK vysíláno,tj. záření alfa, beta a gama, ohrožuje RK člověka vnějším ozařováním. Pro toto vnější ozařování jsou stanoveny maximální přípustné expozice záření. Vnikne-li RK do organismu, ohrožuje člověka daleko nebezpečněji svou radiotoxicitoz, způsobenou rovněž zářením. Naproti tomu je třeba si uvědomit, že RK svým zářením nemůže vytvořit radioaktivitu v neradioaktivních látkách, která by byla schopna ohrozit člověka. Tuto schopnost indukovat radioaktivitu má neutronové záření, které působí v aktivní zo'ně jaderného reaktoru. Radioaktivita RK, která ohrožuje člověka, nemůže být odstraněna. RK však lze zneškodnit tím, že ji odstraníme z míst, kde ohrožuje člověka na místa, odkud jej ohrožovat nemůže, nebo kde je toto nebezpečí podstatně sníženo. A dekontaminace - to je zneškodňování RK tímto způsobem. Abychom mohli účinně přemisťovat RK z kontaminovaných objektů, musíme si pomáhat chemickými činidly, elektrochemickými, fyzikálně-chemickými a koloidné

chemickými procesy. Přesto obvykle nelze odstranit RK z kontaminovaného povrchu nebo z kapaliny zcela a bezezbytku. Cílem dekontaminace je proto snížit stupeň RK pod nejvyšší přípustnou mez, danou předpisy a normami tak, aby zbytková RIC člověka prakticky neohrožovala. Cílem této přednášky je seznámit se se složkami a vlastnostmi RK, a se způsoby dekontaminace a recepturami 1 dekontaminačních roztoki" /I)R/, které lze použít k dekontaminaci provozních zařízení JE, zvláště JE s VVER.

Jsou totradioaktivní korozní produkty, štěpné produkty /oP/ uranu či plutonia, jaderné palivo a v JE s rychlým reaktorem /RJR/ též radioaktivní sodík. 2.1. Radioaktivní korozní produkty. Jedná se o běžné produkty koroze materiálů primárního teplonosného okruhu, které se staly radioaktivními při průchodu aktivní zónou jaderného reaktoru. Jde o kysličníky Fe, s příměsemi kysličníků Cr, Ni a jiných složek ocelí, ve formě Fe-,0., FeCr-O., NiFeO,, MiCrpC., podle některých autorů též FeÔ^, jiní jeho přítomnost popírají. V makrokoncentracích těchto látek jsou též přítomna stopová množství radioaktivních nuklidů, z nichž nejdůležitější jsou uvedeny v tabulce 1. Z tabulky 1. je zřejmé, že radioaktivní produkty koroze obsahují nuklidy podléhající jaderným přeměnám beta -, beta + a přeměně vvvolare pohlcením elektronu z vrstvy X, tož vše může být doprovázeno emisí záření gama. Ve vodě primárního okruhu JE s VVEíi vyrobeného z vysocelegované oceli bvly zjištěny úhrnné hmotnostní koncentrace rozpuštěné i nerozpuštěné složky těchto prvků: Fe 10 ; Cr, ípn, Co, Ni - 10 /L 6/. Ve vodě primárního okruhu novovoroněžské JE s VVER bylyzjištěny objemové

- 80 -

Tab. č. 1: Nejdůležitější radioaktivní nuklidy obsažené v korozních produktech primárního okruhu ja• děrné elektrárny s VVER* Značka prvku

Protonové číslo

Kukleonové číslo

X

Z

A

Poločas jaderné přeměny T

Cr ¥n Fe Co Co Zr Nb

24 25 26 27 27 40 41

51 54 59 58 60 95 95

28 dnů K,beta+, gama gama 291 dnů K, beta-,gama 45 dnů 71 dnů X,beta+,gama beta-,gama 5,31et beta-, gama 65 dnů beta-,gama 35 dnů

Typ přeměny a druh záření

a k t i v i t y : 6CCo - 10 3 Bq/1, t j . 10~7 Ci/l a 5 9 F e - 10 2 Bq/1, t j . 1C~8 Ci/1 /L 7/. Na trubkách PG se ukládala plošná a k t i v i t a řádově 1 0 7 " 8 Bq, t j . 1O" 3 " 2 Ci na m2 nuklidůt 5 4 řín, 6 0 Co; a 1O6 Bq, t j . 10" 4 Ci na m2 n úklidů: Zr; V blízkosti armatur v okruhu vyvíječů * Cr, a

p-^ry dosahovala expoziční rychlost hodnoty 1 Rem/h /L 8/. Na povrchu PC- JE SIENKE ve Francii byla zjištěna expoziční rychlost 1,1 Rem/h. Přitom vstupní komora tělesového PG vykazovala expoziční rychlost u trubkovnice 1,1 - 2,0 Rem/h 3 u rozdělovači přepážky 0,35 - 1,2 Rem/h. Ve výstupní komoře tělesového TO byla zjištěna expoziční rychlost 0,4 - 0,6 Rem/h u trubkovnice a 0,3 Rem/h u přepážky /L 9/. Pro srovnání lze uvést, že nejvyšší přípustná expozice ionizujícího záření pro pracovníky se zářením je podle platných zákonů /L 13/'» 3 Rem za čtvrtletí,nejvýš věak 5 Rem za rok, a pro ostatní obyvatelstvo: 0,5 Rem za rok. >'utno poznamenat, že podle sous ta w SI se expozice vyjadřuje v Coulombech/kg a expoziční rychlost v Amperech na kg.

- 81 -

V JE s VVER bývá RK způsobená radioaktivními produkty koroze často nejdůležitější složkou RK. Při větších netěsnostech palivových článků může však jejich aktivita být překonána aktivitou oP U Si Pu. 2.2* RK způsobená ŠP U a Pu Při poruše těsnosti palivových článků pronikají do primárního okruhu vysoce radioaktivní a vysoce nebezpečné ŠP U nebo Pu, a v některých případech i jaderné palivo. Směs 5ľ U a Pu obsahuje asi 250 radioaktivních nuklidů, patřících asi k 35-tí chemickým prvkům ze středu periodické soustavy^ počínaje zinkem /Z = 30/ a konče padoliniem /2 = 64/ ve skupině lantanoidů. Nejdůležitější ŠP U a Pu jsou uvedeny v tabulce č. 2. 2 tab* č. 2 je zřejmé, že všechny tyto oP jsou zářiči beta - a níkteré z nich též zářiči gama. Nejdelší poločas jaderné přeměny mají: J / C s - 33 let a ^ u Sr - 20 let. ^ u Sr je biologicky nejnebezpečnějším nuklidem směsi ŠP, r.eboí. při vniknutí do organismu se zapojí do krystalové mřížky látek obsažených v kostech, kde nahradí vápník, s nímž je chemicky příbuzné. Odtud pak tento radioaktivní nuklid může přímo ozařovat kostní dřeň a orgénv krvetvorby, což jsou vůči jadernému záření nejchoulostivější orgány těla. Vnitřní povrchy primárních okruhů, kontaminované nejen radioaktivními produkty koroze, ale též směsí oP, mohou vykazovat plošnou aktivitu 10 13q, tj. 10 Ci/m /L 10/. N a p o v r c h u J E a VVER Lingen, v němž byla RK způsoben-i též oV, byla naměřena expoziční rychlost 1 - 2 8 Rem/h /L 9/. Teoretický výpočet /L 12/ exp. rychlostí ve vnitřním prostoru primární části PG JE s 7VER 440 ukazuje, že v čase 0 po odatavení reaktoru bude tam exp. rychlost 87 Rem/h, po jednom dni - 23, po pěti dnech - 5, po 1C dnech - 4 a po 90ti dnech 4 Rem/h.

- 82 -

Tab.

č. 2: Nejdůležitější radioaktivní nuklidy směsi štěpných produktů uranu a plutonia.

značka prvku X

Sr Gť

Y Zr Nb

Tc Ru Ru Te Te I ds L.3

Ce Ce Pr Md

Pm

Protonové číslo r?

Ĺ,

38 38

39 40 41

43

Kukleonové číslo A

89 90 91

95 95 99

Poločas jaderné přeměny T

54 dny 20 let 61 dn4 b5 dnů 35 dnů 2.1C 5 let

40 1 115 34

Typ přeměny a druh záření betabetabetabeta-,£3ma beta-,gama beta-

•14 44 52 52 53

103 106

131

dnů rok dnů dnů 8 dnů

55

137

33 let

56 58 58 59 60 61

140 141 144 143

13 dnů

beta-,gama beta-,gama

33 dnů

be ta-,gama

127 m 129 m

147 147

282 14 12 2,6

dnů dnů dnů let

be tabetabeta-, gama

be ta-,gama be ta-,gama

beta-,gama

betab e ta-, gaiTia beta-

Stopová množství Sr se adsorbují v povrchovém koroznírr filmu vnitřních povrchů PG a prostupují jím obvykle až na povrch kovu. líromě toho jsou obsažena v částečkách jaderného paliva a sekundárně se na nich rovněž adsobují. 5 F jsou nejnebezpečnější složkou RK a v některých případech se mohou stčt i jeho hlavní složkou co čo aktivity, zvláště tehdy, dojde-li k větší netěsnosti palivových článků.

- 83 -

2.3. Jaderné palivo. Bývá obvykle ve f orně U0 o nebo též Pu0 o . Tři to uran přítomný ve formě U0 2 bývá obohacen nuklidem -"U na 1C & hmotnosti /oproti 0,7% v přírodní směsi nuklidů U/, Polo235 8 238 čas přeměny alfa U je 7.10 let, satímco poločss U n

tvořícího zbytek obsahu uranu je 4,5.10 let. PuO 2 obsa239 4 huje nuklid P u o poločasu přeměny alfa 2,4»1O let. Tyto zářiče alfa nejsou ve vzdálenosti větší než 10-20 cm nebezpečné z hlediska vnějšího ozáření. Nebezpečné mohou být až při proniknutí do organismu. Zvláště plutonium má obrovskou radiotoxicitu je snad nejnebezpečnějším jedem vůbec. Už 1 je a smrtelnou dávkou pro člověka. /Ug

Dojde-li k většímu poškození palivových Článků, přejde jaderné palivo do okruhu ve formě prachu, drti, kousků i větších úlomků, které vždy obsahují též ŠP a při kontaminaci je nutno v první řadě věechnv tyto formy rozpustit. K tomu je nutno použít speciální DB, které obvykle nejsou dosti účinné na ostatní složky RK, takže se musíme uchýlit k dvojetapovému, případně i víceetapovému způsobu dekontaminace, což celý dekontaminační proces komplikuje. Z hlediska radioaktivity má jaderné palivo nejmenší podíl ze všech složek RK na vnčjším ozařování osob. 2.4. RK způsobená radioaktivním sodíkem. Na /15 hodin/ přichází v úvahu při kontaminaci primárních okruhů JE s RGR. Ke kontaminaci vnitřních povrchů PG zpravidla nedochází, nebol tento typ JE má mezi primárním okruhem a PG ještě mezivýměník a sekundární sodíkov;/ okruh o vyšším tlaku kapalného sodíku nežli je v primárním okruhu. Objemová aktivita sodíku v primáru je řádově až 1 0 1 2 Bq, tj. až 10 2 Ci na litr. Tato aktivita je způsobena téměř výhradně sodíkem Na a pouze malý její podíl mohou tvořit radioaktivní produkty koroze, pokud nedošlo k porušení těsnosti palivových článků. Radioaktivita Na vymře prakticky asi za týden. Po této době nabudou na významu ostatní složky RK, pokud jsou v sodíku přítomny.

- 84 -

3. jediného Míme-li v čase t =0 určité množství radionulidu o počáteční aktivitě a a o poločasu jaderné přeměny T, pak po uplynutí doby t část tohoto nuklídu podlehne jaderné přeměně a aktivita a_ zbylého množství tohoto nuklidu je dána známým exponenciálním Vztahem: Bohužel, při RK a dekontaminaci se zřídka setkáváme s RK způsobenou jediným nuklidem. ř^me-li určité množství směsi Šľ, které v čase t = 0 opustilo aktivní zónu reaktoru, pak pokles jejich úhrnné aktivity je dán empiricky zjištěným exponenciálním vztahem: a

2/al

=

/W**1'2

/3l2/

kde a 1 ( a 2 jsou aktivity zbylé v časech t^,tp z téhož původního množství směsi ŠF. Vztah /3.2/ lze s výhodou graficky znázornit, převedeme-li jej na logaritmický tvar: log /a p /a,/

=

-1,2 . log /t p /t,/

/3.3/

takže dostaneme lineární nomogram, a použijeme-li oboustranně logaritmickou sít, můžeme z něho pohodlně odečítat přímo hodnoty zlomků a?/ 3 ! P r o t i "t2//'tl* Podle formálně stejného zákona klesá expoziční rychlost měřená v určité vzdálenosti od určitého množství ŠP. V některých případech lze vztahy /3.2/ i /3.1/ aplikovat i na celkové RK obsahující i jiné složky, jejich souhlas se skutečností bývá však v těchto případech ještě méně přesný.

4. Zgůsob.y__dekontaminace_grcyozních z.2řízení_JE. 4.1. JE s VVER čili tzv. PWR /Pressure Water Reactors/ Tlakovodní reaktory se zpravidla dekontaminují vodnými DR za určité teploty, přitom DR může být bud" v klidu

- 85 -

nebo může bát v pohybu,tj. může cirkulovat v uzavřeném okruhu, který nazveme dekontaminačním okruhem /DO/. Protože PG mé dva prostory - vyhřívací a parovodní - nazveme DO procházející vyhřívacím prostorem primárním DO, tj. DO I, 3 DC procházející parovodním prostorem sekundárním DO, tj. DO II, Součásti DO I nemůže být reaktor a je žádoucí, aby i ostatní součásti příslušného okruhu byly od dekontaminovaného PG izolovány. Součástí každého DO PG jej příslušný prostor PG, čerpadle, vyrovnávací nádrž a napojení na přívod DR ze zásobní nádrže. Chemické složení - receptura DR jakož i teplota a doba dekontaminace příslušným DR se volí podle: - materiálu, z něhož je PG vyroben, a podle hodnoty úbytku materiálu, který bude dekontaminací způsoben - dekontaminačních a korozních laboratorních zkoušek se vzorky materiálu PG zamořených modelovým a nakonec i skutečnou ZK daného PG - dostupností potřebných materiálů, chemikálií a zařízení nezbytných k dekontaminaci PG - finančních nákladů na - materiály, chemikálie a zařízení k dekontaminaci PG - likvidaci radioaktivních odpadů /ty mohou být značné 3 mohou dokonce v rozhodující míře ovlivnit volbu celého způsobu dekontaminace/ - případně i na jiné položky Ayres /L 2/ rozděluje DR k dekontaminaci okruhů na JE do čtyř kategorií, z rdchž ma.ií praktický význam pro nás pouze tři: I. DR r a základě kyseliny šlavplová a peroxidu vodíku. Používají se zpravidla při první dekontaninuční operaci v případě, že došlo ke kontaminaci jaderným palivem při poškození palivových článků. V procesu AF-OX se též používá peroxid vodíku bezprostředně po použití roztoku kyseliny štavelové bez mezivýplachu vodou, takže vznikne v PG roztok této kategorie. Jaderné palivo se těmito

-fti

- 86 -

DR rozpouští. ICromě toho odstraňují tyto DR ochrannou oxidovou vrstvu a nánosy z povrchi uhlíkatých ocelí, a jsou-li použity současně s fluoridy, i nánosy z povrchů • "•• nerez ocelí, zvláště u VVER sovětských typů. II. DR alkalické oxidační, např. roztoky alkalického permanganátu, tj. tzv. roztoky AF, které se používají pro běžnou přípravu povrchů nerez ocelí, pro snadnější odstraňování povrchové vrstvy a nánosů před následujícím použitím kvselých DR III. kategorie. X těmto DR lze též řadit oxidační alkalický roztok dusičnanu sodného doporučovaný dnes /L 14/ k dekontaminaci sekundárních okruhů JE s VVER 440. III. DR kyselé se používají k dekontaminaci a odstraňovaní povrchových vrstev a nánosů z povrchů uhlíkatých ocelí a hliníku, nebo ke druhé dekontaminacni operaci po použití roztoků alkalických II. kategorie při dekontaminaci a oc?straňovdní povrchové vrstvy a nánosů u nerez ocelí. Receptury nejdůležitějších DR jsou uvedeny v literaruře /L 1, L 2, L 3» L 14/. Příklady receptur pro JE s VVER /PWR/ jsou uvedeny v tab. ô. 3. Podle platných předpisů /L 14/ se doporučují k dekontaminaci PG a okruhů JE s VVER sovětských typů tyto způsoby; - Dekontaminaci trubek pro přestup tepla a vnitřních povrchů PG lze uskutečnit mnohonásobnou cirkulací vodného roztoku v příslušném okruhu. K dekontaminaci sekundárního okruhu lze použít dvou vodných DR: - oicysličovacího, o obsahu 1C g NaOK + 5 g HNCK na litr - redukčního, o obsahu bu3 30 g kys. é tavelové + 10 g PNC-., nebo 1C g. kys. šlavelové, nebo 10 g kys. citrónové na litr. Tolerance hodnot koncentrace je + 20 %. Teplota DR je 70 - ICO °C při cirkulaci po dobu do 10 h. pro 1 operaci.

- 87 Tab. č. 3: Příklady některých významných receptur dekontaminočních roztoků pro okruhy JE s VVER /PWR/. Kat. Zkratka DR či lit.

I. CPC

Komponenty DR a jiné údaje

Kone.

štovan dvojamonný citran dvojamonný peroxič vodíku 30% pH

50 38 35 /4,/

AP-OX-II peroxid vodíku 30% dodatek kvs. štavelová

II. /L 1 4 /

/pH/

1 zbytky

Doba /hod/

TeDlota

rc/

1-4

95

0,5

90

NaOP

10 5

do 10

NaOH

20

2

90

50 5

2

90

kys. štavelová III. /L 14/ l.redukč,

30 10

do 10

70-100

/L 14/ kys. štavelová 2.redukční

10

do 10

70-100

/L 1 4 / kys. citrónová 3.redukční

10

do 10

70-100

CX z AP-OX-I

kys. štavelová

5

2

OX z

kys. štavelová

12

2

oxidační

AP z AP-OX-I

5

AP z KOH AP-OX-II TCFnO,

4

AP-OX-II

70-100

90

ACE

citran dvojamonný 100 komplexon III 0,,4 monoŕeryltiomočovina 4i,5

1-4

85

Citrox

kys. štavelová citran dvojaminný dietyltiomočovina Fe /í!O3/3 . 9 HpO

1-4

85

Sul

kys. sulfaminová 90 + inhibitor, např.: monofenyltiomočovina 4, 5 /n. dietyltiorr.očovina/ 3,0

25 50 1 2

1-4

45-80

- 88-

- Dekontaminaci vnějších povrchů PG lze provést omýváním za použití vodného dekontaminacního roztoku obsahujícího 10 g kys* citrónové + 8 mg konc. NK-OH na litr, při teplotě DR 80 - 90 °C, po dobu 1 - 2 hod. Dekontaminované povrchy pak nutno omýt vodným DR obsahujícím inhibitor koroze - dusitá sodný v koncentraci 1 g na litr. /Pozn.: dusitan sodný = nitrit sodíku a nikoliv nitrid, jak je nesprávně uvedeno v překladu Instrukcí - L 14/. Po dohodě, s výrobcem lze užít k dekontaminaci provozních zařízení JE s VVER i jiných DR /L 14/. Např. na finské JE zakoupené v SSSR, typu W E R 440 bylo použito /L 15/ k dekontaminaci primárního okruhu dvojfázového systému dekontaminace AP-OX, tj. vodnými roztoky v tomto pořadí /koncentrace jsou uvedeny v hmotnostech Činidel v g na litr DR/: 1. 23. 4. 5.

20 g NaOP + 5 E KJ'nO4, 2hod. voda, 1 hod. 5 g kys. štavelové, 2 hod. voda, 0,5 hod. dtto Všechny roztoky i voda měly teplotu 5?0 °C. Pokles kontaminace na oběžném kole čerpadel byl z 1,5-3 R/h na 15-50 mR/h, ve slepých místech zůstalo ož 2CO-5CO mR/h. 3e ztrátovými časy trvala dekontaminace 10 hodin* X dekontaminaci sekundárního okruhu byl opět použi systém AP-CX s tímto postupem: 1. 50 g XOH + 5 e kMnO4, 2 hod. 2. voda, 0,5 hod. 3. 12 g kys. štavelové, 2 hod. 4. voda,0,5 hod. 5. 50 g KOK + 5 g KMn0 4 , 2 hod. 6. voda, 0,5 hod. 7. 12 g kys. šíavelové, 2 hod. 8. 1 g H 2 0 2 , 0,5 hod. ý. voda, 0,5 hod. 1C. dtto Roztoky i voda měly teplotu 90 °C.

Odpady po dekontaminaci bvly zpracovány talc, že k 10 objemům 60°C teplého DR s obsahem 12 g/l kys. štavelové se přidal 1 objem 60% KNO^ a za pohybu kapaliny ještě 7 obj. použitého alkalického roztoku KMnO.. Po usazení se vyčeřený roztok odpařil. Srážení proběhlo podle reakce: s .+ — 5 C D Oľ~ + MnOľ + 8 H »• Mn + 4 H~0 + 10 COÓ Cena dekontaminace dvou FG byla 100 C00 US dol. /L15/. Přehled zkušeností s různými metodami a technikou dekontaminace provozních zařízení JE s VVER je-uveden v L 16. 4.2. JE s rychlými .sodíkovými reaktory /RoR/. Sodíkový okruh kontaminovaný radioaktivním sodíkem lze dekontaminovat neradioaktivním nebo máloradioaktivním sodíkem. Radioaktivní látky sé zachycují v chladné jímce zapojené do okruhu. Radioaktivita sodíku způsobená nuklidem 4 Na /15 h/ vymře asi z-i týden. PG a okruhy JE s RSR lze též dekontaminovat vodnými DR, v tom případě je však nutno nejdřív vyprázdnit kapalný sodík z PG a nahradit jej dusíkem či argonem. Potom proháníme přes PG směs vodní páry a dusíku v objemovém poměru 1 : 1 , zahřátou na 150°G, až vymizí akustické a tepelné efekty svědčící o reakci sodíku s vodou. Potom se PG a okruh promyje demineralizovanou vodou a může se započít s dekontaminací vodnými DR. Je samozřejmé, že zbytky chemikálií musí být po dekontaminaci řádně vymyty vodou a PG i celý sodíkový okruh řádně vysušen.

Literatura _. 1. Bár J.,3pvera J,: Radioaktivní zamoření a dezaktivace provozních zařízení jaderných elektráren, 1, a 2. díl, vtfZES-ONT brno a VLVDtí Hradec Králové, 1974-7 5. 2. Ayres J.A.: Decontamination of Nuclear Reactors and Equipment, The Ronald Press Company, Mew York, 1970

- 90 -

3. Dlouhý Z.: Froblemy dez3ktivacii v jadernoj technike, referát na konf. o zpracování kapaných, tuhých o plynných radioaktivních odpadů a dezaktivaci povrchů, Kolobřeh, Polsko, 2. října 1972 4. Bár J. , Straka I".,: Zařízení k dezaktivaci vnitř, povrchů nádob kapalinou a zvukem nebo ultrazvukem, Autorské osvědčení vynálezu: AC 197 494, Fraha, 10.12.1979 5. Xorn R, , Seytí G., Faulscn U. : U.S.Patent No.: 3,778.938, Dec. 18, 1973 6. Fréjaville G. aj. : IAEA-3M-170/31, s. 4C1-41S, 4. ženevské konference o mírovém využití at. energie, Ženeva 71 7. Provoz reaktorových zařízení novovoroněsské jaderné elektrárny, ČSKAE, UISJP, SNTL, Praha, 1974 8, Winkler R. aj. : Kernenergie 1_2, 1969, č. 11, s.341-47 9. Couez H., ricone L.F.: Proč.Acer.Power Conf.,Vol.33,Chicago III, 1971,3.757-75. Discuss.s.774-75; viz též Fxpress-Tnforrr.acija Teplo energetika, 1972, No. 27 ,s. 16-31 10. Sedov B.IV*. aj. : 4. mezinár. konf. OSN o mírovém využití at. energie, A/C0NF.49/P/799, s.215-31, Ženeva 1971 11. Zápis výsledků jednaní odborníků ČSKAE a GKA.E SSSR o průběhu prací v rámci b. 2.3.2 plánu spolupráce, Brno, •IEZKG-CNT, dře 13.12.1974, příloha II, s.7 12. Jechort F.: Výpočet dávek ve vnitřním prostoru prim. části FG W E R 440, zpr. n.p. Škoda,ZVJE-AE-3151/Dok., 1973 13. Sbírka zákonů ČSSR, částka 18, vd. 4^.1972, vvhl. 59, }"Z ÍSR ze dne 30.6.1972 14. Parogenerátor FGV-213, Instrukce pro provoz a údržbu, Vítkovice - Žel. a strojírny X.G.n.p., Ostrava 6, 4-OO1OOO-44, Ostrava, září 1979 15* Felske J.t JÄrhstrBm R.: VGo-Kérnkraftwerkstechnik 62, 1982, č.3, s. 223-27 16. Balaban-rlnnénir. Ju.V. , ve sborníku pod red. Voronina L.í". : Atomr.yje elektrostancii, Energoizdat, H'oskva, 1981

Dekontaminace provozních zařízení jaderných elektráren roz-

Jaromír Bár

ýp*. pvo>.ilémem p*i dekontaminaci provozních zařízení á ů«řr-:*ch elektráren f JE/ je likvidace značných objemů vodních di3per-zí radioaktivní ih o Spadů, které vznikají při
- 92 -

2. po dekontaminaci rozdělení použitého radioaktivně zamořeného roztoka či emulze, např. okyselením nebo přidáním malého objemu vody, s následujícím stáním za vytvorení dvou fází, tj. fáze 2.1. organického rozpouštědla o značném objemu a nepatrném obsahu radioaktivních látek 2.2. vodné o velmi malém objemu obsahujícím však téměř veškerou radioaktivitu 3. dekontaminace obou fází, tj. 3.1. zpracovaní velmi malého objemu vodných disperzí radioaktivních látek se provede jako v běžném případě zpracování obvyklých vodných kapalných radioaktivních odpadů 3.2. zpracovaní fáze organického rozpouštědla se provede podle tohoto schématu: 3.2.1.extrakcí radioaktivních látek do malého objemu přidané vodné fáze, např. do vodného roztoku Syntronu B apod.; není-li žádoucí další zvětšování objemu vodných disper2í radioaktivních odpadů touto operací, maže tato extrakce 3.2*1 zcela odpadnout 3.2.2.v každém případě je však vhodné dekontaminovat fázi organického rozpouštědla sorpční filtrací přes vrstvu silikapelu nebo práškové křemeliny 3.2.3.vvjímečně, pokud by nestačily operace 3.2.2, případně ani 3.2.1. kdostatečné dekontaminaci org. rozpouštědla, lze použít též destilaci, kteří je snadná a ekonomická, nebol za varu je měrné výperné teplo tetrachloretylenu llx menší než měrné výparné teplo vody za varu, podobně je měrné výparné teplo za varu trichloretylénu y,5x menší. 4. použití dekontaminovaného or", rozpouštědla k přípravě dekontaminačr.ích roztoků a emulzí při následujících dekontaminacích provozních zařízení JE, tj. zajištění stálé cirkulace org. rozpouštědla vč. jeho přechodného uskladnění ío sudů či zásobníku určených výhradně k tomoto"účelu

- 93 -

5. konečná likvidace použitého a dekontaminovaného organického rozpouštědla, které snad ani nebude nutná; pokud by byla nutná, lze ji uskutečnit tímto způsobem: 5.1. spálením některým z těchto způsobů 5.1.1.bu3 smísením s minimálním objemem líhu, který zaručí hořlavost kapalné směsi 5.1.2.nebo v plameni napr. zemního plynu 5.1.3.nebo ve spalovně radioaktivních odpadů 5.2. s následující sorpční filtrací spalných produktů přes speciálně impregnované aktivní uhlí za účelem zachycení fodgenu vznikajícího termolýzou clor. uhlovodíků 5.3» s následujícím míšením očištěných plynných spalin s mnohonásobným přebvtkem čistého vzduchu tak, aby měrná aktivita /radioaktivita/ výsledné plynné směsi dovolila její 5.4. konečné rozptýlení v atmosféře vysokým komínem JE za příznivých povětrnostních podmínek 6. Příklady laboratorně vyzkoušených dekontaminačních roztoků a emulzí připravených na základě chlorovaných uhlovodíkových rozpouštědel: 6.1. trichloretylénové nehořlavé roztoky dle L,ára aj. obsahující: 6.1.1. 10C0 ml trichloretylénu 6.1.2. ICO ml n-butanolu 6

MC '1#3* 3 65%ní v množství 6.1.3.1. bu5 1,4 ml, tj. 2 g 6.1.3.2. nebo 2,1 ml, tj. 3 g + 10 p saponátového emulgátcru Slovasol 0 6.2. tetrachloetylénov?* emulze podle ing. Ivana Zlesáka, Děř.ín, o složení: 6.2.1. 800 g tetrachloretylénu 6.2.2. 60 g o.yntronu B, tj. 30 %ní vodný roztok, obsahující 18 g Syntronu b a 42 g vody 6.2.3. 12 z saponátový emulgátor AK extra, obsahující 36 g tuhé látky a 36 g vody

• 94 6.2.4* 6.2.5»

16 g trietanolaminu 10 g kys. olejové nebo benzinového mýdla Cleift, výrobek Severočeských tukových závodů, tech. produkt obsahující kys. olejovou a její sodné a draselné mýdlo 958 g celkem, z toho 78 g vody.

7, Pri provozu s chlorovanými uhlovodíky nutno respektovat příslušné bezpečnostní normy a předpisy, dosažitelné v chemických čistírnách oděvů a v odmašťovacích stanicích strojírenských závodů. Vdechování par těchto látek je při delSí expozici zdraví škodlivé. Osoby s nemocnými játry a ledvinami, včetně alkoholiků, s těmito látkami vůbec nesmějí pracovat. 8. Literatura: 8.1. Bár J. aj»: Dezaktivace perních generátorů a okruhů Atomové elektrárny Bohunice, příspěvek k řešení úkolu č. 8. Doplnku podnikových tématických úkolů Atomové elektrárny A 1 Bohunice, n.3 rok 1977, Brno, 20.10.1977 8.2. 2ižka D. aj.: Bekontaminačná účinnost dekontarcinačného roztoku chlorid uhličitý - n-butanol - kvs. dusičná na kontaminovanú nehrdzavejúcu ocet tr: 17, VtÍJE, Jaslovské Eohunice, protokol č.2, P 09-125-214/07, okto'ber 198C

- 95 -

Z. Dlouhý, V. Kouřím - ÚJV

1.

Úvod

S rozvojem Jaderných věd a jaderné techniky nabývá problematika dezaktivace radioaktivní kontaminace stále většího významu. Zatímco v počátečním etadiu prací s radioaktivními látkami šlo pouze o čištění laboratorních povrchů a ochranných pomůcek, je dnes třeba řešit nepoměrně náročnější úkoly, vyplývající z provozu jaderných zaří:sení» Ekonomické i radiologické důvody vedly k zřizování dezaktivačních center, specializovaných na dezaktivaci rozměrných předmětů i na zpracování velkých objemů odpadních vod. Rozvoj problematiky dekontaminace povrchů přinesl sebou řadu nových metod. Ve většině případů nešlo o nové metody ve vlastním slova smyslu, ale pouze o aplikaci metod již známých a používaných k jiným účelům, jako jsou elektrolytické čištění kovů, čištění parou, m«ření, ultrazvukové čistění atd. Klasická metoda dekontaminace - chemické čištění - byla obohacena o řadu nových činidel, které lépe splňovaly všechny kladené požadavky. Účinnost fyzikálních (mechanických) metod dekontaminace povrchů se stále samostatným oborem, kde pracovníci disponují nákladnými zařízeními, nejen aby zachránili ještě nákladnější předměty a snížili ekonomické ztráty způsobené odstavením jaderného zařízení z provozu na minimum, ale kde s-3 zejména dbá o to, aby stykem s kontaminovanými, předměty nebyl ohrožen člověk a jeho okolí. Spolu a rozvojem technické stránky věci se postupně rozvíjely a upřesňovaly názory na účinnost a účelnost jednotlivých metod i celého syatému vcelku.

2. Bezpečnostní e ekonoraioké aspekty Všeobecně se připouští, že každá lidská činnost přináší s sebou určité nebezpečí pro zdraví nebo život* Ačkoliv je možno snížit toto nebezpečí vhodným souborem opatření* nelze dosáhnout "nulového rizika" nebo "absolutní bezpečnosti", jak ee to někdy požaduje. Z této skutečnosti vyplývá potřeba nějak definovat úroveň bezpečnosti, která by byla ještě pro společnost přijatelná. Existuje pro to několik metod, z nichž nej častěji .se užívá porovnaní vynaloženého úsilí s dosaženým výsledkem nebo rozboru s použitím údajů o ná& adech a efektivnosti jejich využití. Náklady na bezpečnost se zpravidla řídí ekonomickým zákonem snižujících se zisků. Znamená to, že počáteční relativně vysoké riziko lze cel kem levně snížit o značnou část, že však další snižování je stále dražší. Grafické znázornění vztahu mesi stupněm nebezpečí a náklady na jeho snížení představuje křivka asymptotická k nulovému nebezpečí* Zakřivení této křivky (nebo její první derivace v každém bodě) je mírou pro vztah mezi náklady a účinnosti pro ten který bod, charakterizující určitou úroveň bezpečnosti* Náklady na snížení nebezpečí se vyjadřují s výhodou jako snížení negativních účinků na lidský organizmus, jehož bylo dosaženo určitým finančním nákladem, konkrétně jako počet zameškaných směn v důsledku onemocnění nebo úmrtí v případě, že příslušná částka nebyla vydána. Souhrnem lze konstatovat: a/ náklady na snížení rizika se zvyšují se zvyšující se úrovní bezpečnosti b/ při každé úrovni bezpečnosti je možno riziko ještě dále snížit, nelze je však snížit na nulu.

- 97 -

Před dalšími úvahami je třeba vyjasnit dvě otázky. Ze prvé, může-li být technologie tak bezpečná, jak dovoluje současný stav techniky. Přes podvědomou snahu odpovědět kladně na tuto otázku praxe ukazuje, že to ve skutečnosti možné není. Rozhodování o Btupni přijatelné bezpečnosti je výrazně ovlivněno úvahou, jak vynaložit vždy omezené prostředky společnosti způsobem co nejefektivnějším. Proto je úroveň bezpečnosti dána vždy kompromisem, jenž vyplývá z nutného požadavku snižovat riziko s vynaložením minimálních nákladů. Příkladem zde může být automobilová doprava, v nížexistuje - teoreticky i prakticky - neobyčejně velké množství technických řešení k zvýšení bezpečnosti provozu. V praxi však nelze realizovat na všech vozovkách dokonalé osvětlení, svodnice, mimoúrovňové křižovatky, podchody pro pěší, vyhřívání povrchu při námraze a radarovou kontrolu vzdálenosti vozidel. Druhá otázka zní, může-li být lidský život ohodnocen finančně. Tato částka, pokud je možno ji stanovit, odpovídá asi 6000 pracovních směn. Ačkoliv se řešením zabývala řada odborníků, existují námitky jak proti výsledkům, tak proti metodikám, jichž bylo použito. V úvahu je třeba vzít, že existují velmi odlišné podmínky v každé společnosti, dané státňám společenským zřízením, úrovní vzdělání a sociálního zabezpečení, školství a důchodového zabezpečení a v neposlední řadě i produktivitou práce a životním standartem. Někteří autoři založili svůj odhad na částce, kterou je občan schopen a ochoten zaplatit k zachování svého zdraví nebo života; takový přístup je však společensky nepřijatelný. Někteří ekonomové však užívají odhadnuté částky (která se pohybuje např. pro USA v roce 1980 mezi čtvrt a půl miliónem dolarů) jako hrubého měřítka k doporučení účelnosti. Překračuje-li předpokládaná investice tuto částku velmi podstatně, považuje se za účelné přesunout příslušnou částku do oblasti, kde se očekává vyšší zisk z hlediska zvýšení bezpečnosti. Je však třeba poznamenat, že tento přístup spíše

- 98 -

odráží v širokém rozmezí o.xistující praxi a že není založen na exaktní bázi vyplývající z dokonalé metodologie. V dalším zkoumání této problematiky je účelné položit si třetí otázku: jak dalece je možno zvyšovat bezpečnost určitého zařízení či proceau, aniž by byla ohrožena celková bezpečnost společnosti.

2.1.

Nebezpečí při výrobě bwpečnostního zařízení

V dřívějších úvahách se objevovaly náklady na zvýšení bezpečnosti pouze ve finančních ukazatelícho V těch však není zřetelně rozeznatelná složka, připadající na ztráty, způsobené úrazy při výrobě bezpečnostního zařízení. Tak např. výroba nástrojů a zařízení zahrnuje v sobě dobývání rudy a uhlí, jejich úpravu, výrobu toksu, výrobu oceli, odlévání, opracování a transport. V každé této činnosti, tvořící souvislý komplex, existují určitá rizika 'z nichž nejvyšší, jak ukazují statistiky, se vyskytují v oboru, dobývání surovin). Jejich součet pak představuje další hodnotu, kterou je nutno brát v úvahu. Průběh výše zmíněné závislosti stupně nebezpečí na nákladech k jeho snížení se pozmění tak, že od určitých hodnot nákladů nedochází k dalšímu snižování, nýbrž naopak růstu nebezpečí. Rozborem prauovní úrazovosti v různých oborech spd ečenské činnosti a poměrně složitým zpracováním těchto dat, které bylo provedeno v sedmdesátých létech v NSR, byla pro jeden zachráněný lidský život nalezena odpovídající částka kolem 30 miliónů dolarů. Takový nebo podobný údaj tedy představuje patrně hranici, po jejímž překročení společnost ztrácí. Je možno poznamenat, že podobného postupu bylo použito

- 99 -

v lékařské praxi, kdy se ustoupilo od da'tšího očkování proti neštovicím, nebot riziko z vlastního očkováni se ukázalo vyšší, než riziko z nákazy.

2.2.

Aplikace bezpečnostních a ekonomických hledisek na dezaktivaci Co bylo v předchozím řečeno, platí obseně pro každou

činnost. V oboru dezaktivace bude teprve třeba vypracovat příslušnou metodiku, založenou na spolehlivých vstupních datech a umožňující rozhodnout o vhodnosti postupu v konkrétních případech. Dosud se jednotlivá řešení řídila v nejasných případech tzv. technickým citem odpovědného pracovníka, který - jak ukazuje praxe - dává přednost konzervativnímu přístupu. Takový postup je v současné době patrně nejserioznejsi. Při úvahách je možno s výhodou vycházet z normativně stanovených hodnot přípustného zamořen.' povrchů, koncentrací toxických látek v životním prostředí a dávek ionizujícího záření. Počítá se s účinností a cenou dezaktivačních činidel a postupů, s hodnotou předmětu, jena má být dekontaminován a také se stupněm poškození předmětu, kturé by mohlo zhoršit jeho použitelnost. Váží se riziko, kterému je vystaven obsluhující personál i obyvatelstvo o Někdy je třeba brát v úvahu i další činitele, jako napro emotivní vztah společnosti k ochraně dětí nebo mimořádný státn í zájem.

3« Technické řešení Radioaktivní kontaminace můžeme kvalifikovat z různých hledisek, a to podle typu vysílaného záření, podle fyzikální či chemické formy kontaminatrtu nebo podle míry jeho nekoutro-

- 100 -

lovatelné pohyblivosti. Tím je do značné míry určen i účelný dezaktivační postup. Častým případem v praxi je dekontaminace zamořených povrchů, na níž se v dalším omezíme. Jako příklad uvedeme poznámky k dekontaminaci horkých komor a jaderných reaktorů. Účelem dekontaminace povrchů je snížit na přijatelnou úroveň množství radionuklidů na površích, které jsou zdrojem nebezpečí pro člověka a ohrožují plynulý provoz na pracovištích se zäoji ionizjícíiio záření. V laboratorním měřítku při práci s nízkými a středními aktivitami představuje kontaminant sice zdroj záření, avšak daleko větší potenciální nebezpečí představuje možnost sekundární kontaminace člověka. Povrch těla pracovníka v radioizotopové laboratoři může být kontaminován dotykem se zamořeným místem a jeho vnitřní orgány mohou být zamořeny vdechováním radioaktivních částic ve formě prachu nebo aerosolů, anebo se může dít kontaminace ústy prostřednictvím kontaminovaných rukou. Dalším důsledkem nežádoucí kontaminace může být zvýšení úrovně radioaktivity, které může nepříznivě působit na kontrolní dozimetrická a měřící zařízení. Aby se nezískávaly zkreslené výsledky, je obvykle nutno provést dokonalou dekontaminaci jak vlastního měřícího zařízení, tak i po případě povrchů celé laboratoře. Značné zdroje záření představují např. pracovní plochy horkých cel, kde se zpracovává ozářené palivo. Zde po překročení určité hranice radiace nastává dvojí možnost; buá přerušit práoe v horkých komorách a vyčkat, až radiace cestou přirozeného rozpadu radionuklidů poklesne na přijatelné hodnoty, anebo provést částečnou dekontaminaci. Taková možnost přlohází v úvahu také tehdy, choeme-li provést úpravy ve vybavení horkých komor, at již v důsledku změny technologie provozu anebo z jiných důvodů. Podobné situaco se vyskytují během provozu jedssrných ' reaktorů a jederných energetických zařízení. Kromě plánované

- 101 -

dekontaminace reaktoru a Jeho primárního okruhu je nutno uvažovat havarijní stavy, které mohou být způsobeny porušením obalu palivového článku nebo únikem cirkulujícího media z primárního okruhu. V prvém případě může dojít k nahromadění značných zdrojů radiace v některých částech primárního okruhu, který je nutno např* v důsledku opotřebování některých důležitých součástí demontovat. Prováděná dekontaminace má charakter preventivní, aby mohl být zabezpečen přístup pracovníkům provádějícím údržbu či demontáž do příslušných prostor. Pokud, nedojde k nekontrolovanému úniku radioaktivních látek do prostředí, není obsluhující personál přímo ohrožen* Druhý případ představuje nouzovou dekontaminaci, při níž je nutno dekontaminovat veškeré plochy vnějších povrchů zařízení» které jsou v přímém dosahu obsluhujícího personálu* Nepřichází-li pracovník do přímého styku s kontaminantem, není obvykle úplná dekontaminace nutná a je možno spokojit se s částečným odstraněním kontaminantu z prostředí. Máme tím na mysli takové pracovní plochy, které jsou obsluhujícímu personálu jinak nepříptupné a práce v nich je prováděna s pomocí dálkově ovládaných manipulátorů. 3»1»

Dekontaminace horkých komor

Práce s radioaktivními látkami o vysoké aktivitě^ at již se vyskytují v tuhé nebo kapalné formě, si vyžadiá í speciálního prostředí, v kterém musí být maximálně zajištěna bezpečnost pracovníků a jejich ochrana před radioaktivním zářením. Pracoviště musí být vybaveno zařízením, ovlávaným dálkově, a veškeré práce se musí provádět za silnýmiochrannými stěnami. Manipulace s vysokoaktivními látkami bývá obtížná a možnost kontaminace prostředí, t.j. kontaminace pracovních ploch, vnějších povrchů vybavení horkých komor, podlah a stěn je proto vysoká. Rovněž celková úroveň lonta-

- 102 «

minace bývá značně vysoká, zvláště jde-li o součásti zařízení* s nimiž přicházejí vyaoceaktivní látky do přímého kontaktu, t.j. v nichž se radioaktivní látky přechovávají, nebo podrobují přímému mechanickému či chemickému zpracování* Protože se zde často poušívájísilně kyselé a alkalické roztoky, značně koroaivní vůči většině povrchů, omezují se konstrukční Materiály většinou na nerezavějící oceli a vysocelegované slitiny vzdorující působení agresivních činidel. Pokud jde o konečnou úpravu povrchů těchto materiálů, i zde se vyžadují povrchy hladké, neporézní a tudíž snáze dekontaminovatelné. Dekontaminace představuje v tomto případě totiž zpravidla velice obtížnou, zdlouhavou a ekonomicky nákladnou operaci. Zkrácení dekontaminační doby na minimum představuje téměř vždy významnou ekonomickou úsporu a může být dosaženo za těchto podmínek* a) počítá-li se při konstrukci horké komory předem s nároky na dekontaminaci, a je-li komora vybavena vhodným pomocným zařízením pro tento účel (sprchy, vakuové odsávání, možnost oplachu různými dekontaminaoními činidly)o b) jsouTli veškeré operace prováděny tak, aby nedocházelo k rozptylu radioaktivních látek mimo vlastní zařízení, t.j. jsou-li vyloučeny nebo alespoň omezeny na minimum takové operace, při nichž může docházet k úniku plynných zplodin a aeroslů*. c) jsou-li na vnějších površích zařízení i na pracovních plochách, stěnách a podlahách aplikovány silné ochranné, lehce snímatelné nátěry, aby se usnadnila a zkrátila dekontaminace těchto povrchů. Kontaminace v horkých komorách se děje v depozicích pevných částic či plynů a aerosolů na površích, nebo přímým kontaktem s kapalným roztokem kontaminantu. Radioaktivní Jatky

- 103 mohou být k povrchu vázány různými způsoby, nejčastěji chemisorpoí, t.j. iontovýměnnými silami, ale také fyzikální sorpcí a volnou adhezí, podle povahy kontaminujícího redionuklidu a v závislosti na druhu a stavu povrchu. Delší doba atyku kontaminantu e povrchem vyúsíuje obvykle v migraci radionuklidu póry do hloubky konstrukčního materiálu. Řada zkušeností ukázala, še radionuklidy se fixují na oxidické vrstvě na povrohu kovů a po přiměřené době. styku (řádově měsíce) difundují do hloubky z této vrstvy a kontaminují záludní kov. Podmínkám kontaminace musí odpovídat i mechanismus dekontaminace, při níž se uplatňují jak chemické, tak mechanické metody. Mezi chemické metody zahrnujeme procesy, které slouží k rozpouštění radionuklidů společně s oxidickou vrstvou a s částí základního kovu, za použití silných kyselin a louhů. Aby se radionuklidy udržely v roztoku a aby se zabránilo jejich redepozici, je nutno přidat dostatečné množství lo mplexotvorných látek. Nevylučuje se i použití vhodného povrchově aktivního činidla. Pyzikální metody zahrnují odstranění lehce ulpělých okují, nečistcfc , solí a pevných částic mechanickými metodami, zejména obrusovaním vrstvy oxidů a podložního tovu. Použitelných metod je však celá řada a patří mezi ně odsávání, otírání, kartáčování ocelovou vlnou, oplachy tlakovou vodou či parou a pískování. 3»2#

Dezaktivacím činidla používaná v reaktorové technice

Činidla pro dezaktivaci primárních okruhů reaktorů lze rozdělit zhruba do tří skupin. V prvé skupině se nalézají směsi, kterých se používá zejména pro rozpouštění zbytků paliva v primárním okruhu po havárii palivového článku, které však také mohou sloužit jako dezaktivační činidla schopná odstraňovat oxidickou vrstvu

-104-

z vnitřních povrohú konstrukčních materiálů. Jde o látky na basi kyseliny šíavelové a peroxidu vodíku, ke kterým se přidává kyselina fluorovodíková, je-li třeba dezaktivovat povrchy z nerezavějící oceli. V druhé skupině jsou směsi používané pro předzpracování povrchu, aby odstranění oxidické vrstvy v dal£í fázi proběhlo snadněji. Tyto roztoky obsahují hydroxid sodný a s manganistan nem draselným a obvykle se nepoužívají pojge v jednom stupni; po jejich aplikaci následuje oplach povrohu kyselým roztokem. Kyselých a komplexotvorných činidel tvořících třetí skupinu je celá řada; používají Be k definitivnímu odstranění oxidické vrstvy a k dezaktivaci povrchů ocelí a slitin, buď samostatně anebo po předchozím zpracování alkalickým roztokem. Je-li nebezpečí koroze přidává se ke kyselinám roztoku inhibitor v dostatečném množství. Vzhledem k tomu, že reaktory jak z konstrukčního, tak z provozního hlediska se mezi sebou velmi liší, není možné vypracovat jednotný univerzální dezaktivační postup a je nutno volit nejvhodnější metody dezaktivace případ po případu. Celý dezaktivační proces se pak obvykle skládá z několika stupňů, při nichž se provádí promývání primárního okruhu reaktoru jedním, dvěma nebo několika činidly jmenovanými ve shora uvedeném přehledu. Mezi jednotlivými stupni se provádí oplach vodou až do vymizení posledních stop zbytků předchozího činidla.

4i Souhrn Referát pojednává o některých bezpečnostních a ekonomických aspektech dezaktivace a uvádí vybrané příklady technického řešení* Ukazuje na skutečnost, ŽG při postupně se zvyšujícím úsilí o snížení rizika v jednom konkrétním případě

« 105 -

může dojít k zvýšení celkového rizika společnosti. Zpracováním příslušných dat lze stanovit hranici, po jejímž překročení jsou další výdaje na bezpečnost neúčelné a další hranici, vymezující počátek škodlivé oblasti pro společnost. Dezaktivace horkých komor a jaderných reaktorů ilustruje samotnou technickou stránku řešení.

\IA(írJÍM

Recommend Documents