устройство для дезактивации радиоактивных отходов

Формула изобретения

1. Устройство для дезактивации радиоактивных отходов, отличающееся тем, что оно выполнено из двух соединенных каркасов в форме параллелепипедов, в основаниях которых лежат равные квадраты, причем соединение каркасов происходит посредством соприкосновения периметров указанных квадратов, при этом каркасы располагают один над другим, основание нижнего каркаса, не соприкасающееся с основанием верхнего каркаса, представляет собой квадрат, внутри которого расположено одиннадцать перемычек, а на сторонах этого квадрата и в углах выполнены точки крепления перемычек, при этом при расположении указанного квадрата в вертикальной плоскости точка А, принятая за точку отсчета, расположена в левом нижнем углу, точки В, Д и З последовательно расположены в остальных углах, точки Б, Г, Ж и И удалены от углов квадрата на расстояние, равное 0,5 5% длины стороны квадрата, точка E расположена на расстоянии, равном 0,25 5% длины стороны квадрата от точки Д между точками Д и Ж, перемычки соединяют точки А и Д, Б и Д, Б и Г, В и Ж, В и З, Г и Ж, Г и Е, Г и И, при пересечении перемычек АД и ВЗ образуется общая точка крепления Л, соединенная с точкой Е, а на перемычке ГИ на расстоянии, равном 0,25 5% длины перемычки ГИ, от точки И расположена точка крепления К, соединенная с точками А и З, при этом высота каркаса относится к длине стороны квадрата как восемь к двадцати пяти, в основании верхнего каркаса, не соприкасающегося с нижним каркасом, расположено десять перемычек, а на сторонах этого квадрата и в углах выполнены точки крепления перемычек, при этом при расположении квадрата в вертикальной плоскости точка А, принятая за точку отсчета, расположена в левом нижнем углу, точки В, Д и Ж - соответственно в остальных углах, точки Б, Г, Е и З удалены от углов квадрата на расстояние, равное 0,5 5% длины стороны квадрата, перемычки соединяют точки А и Д, Б и Г, Б и З, Б и Д, В и Е, Г и Е, Г и З, Е и З, а на перемычке ГЗ на расстоянии, равном 0,25 5% длины перемычки ГЗ, от точки З расположена точка крепления И, соединенная с точками А и Ж, причем на основании, снабженном десятью перемычками, расположены четыре одинаковых дополнительных каркаса в виде равных параллелепипедов, сторона основания каждого из которого относится к высоте как 4,5 к 3, на двух боковых сторонах каждого из дополнительных параллелепипедов расположены каркасные прямоугольные треугольники, высота которых совпадает с высотой параллелепипеда, при этом дополнительные каркасы расположены на поверхности основания в каждом его углу таким образом, чтобы плоскости боковой поверхности верхнего каркаса, плоскости боковой поверхности дополнительного каркаса и плоскости треугольников, расположенных на дополнительном каркасе, совпадали, а в центре этого же основания расположен каркас, образованный кольцом и шестнадцатью перемычками, имеющими общую верхнюю точку, расположенную соосно центру кольца, и соединены с кольцом через равные его промежутки, причем центр каркаса совпадает с центром основания, а высота каркаса относится к внешнему диаметру кольца как 11 к 15,5, все элементы каркасов выполнены из проводящего кристаллического материала, верхняя точка каркаса, образованного кольцом и шестнадцатью перемычками, выполнена с возможностью подключения к клемме источника тока, а грань нижнего каркаса, снабженная перемычками, также выполнена с возможностью подключения к клемме источника тока.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между соприкасающимися гранями верхнего и нижнего каркаса по периметру между соприкасающимися гранями расположен диэлектрический материал.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области дезактивации радиоактивных отходов и может быть использовано как для дезактивации в стационарных условиях, так и в полевых.

Известно устройство для дезактивации загрязненных поверхностей (RU, патент 2003190 G 21 F 9/00, 1993), содержащее корпус с патрубками подвода и отвода моющего раствора, причем патрубок подвода моющего раствора подключен к распылительной головке. Недостатком известного устройства следует признать его малую эффективность, поскольку радиоактивные вещества не дезактивируются в момент обработки, а переносятся с обрабатываемых поверхностей в сборник отработанного моющего раствора.

Известно также устройство обработки поверхности (RU, патент 2084976 G 21 F 9/00, 1997), содержащее генераторы импульсной лазерной энергии и оптические системы. Недостатком известного устройства также является отсутствие собственно уменьшения радиоактивного излучения отходов.

Известна также установка для дезактивации жидких сред (RU, заявка 94022742 G 21 F 9/04, 1996), содержащая корпус с камерой обработки жидких радиоактивных отходов, контейнер для обработки твердых радиоактивных отходов, емкости для жидкости и газа, средства генерирования акустических волн, излучатели ИК - излучения и электрического поля. Известная установка также не позволяет получить уменьшение радиоактивного излучения отходов.

Все известные заявителю устройства дезактивации работают по принципу удаления радиоактивных материалов из обрабатываемого места с переносом их в места, где происходит естественный распад радиоактивных изотопов.

Техническая задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в разработке устройства, позволяющего дезактивировать радиоактивные отходы на месте.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в повышении эффективности и снижении стоимости установки.

Указанный технический результат достигается за счет разработки установки для дезактивации радиоактивных отходов, выполненной из двух соединенных каркасов в форме параллелепипедов, в основаниях которых лежат равные квадраты, причем соединение каркасов происходит посредством соприкосновения периметров указанных квадратов, при этом каркасы располагают один над другим. Основание нижнего каркаса, не соприкасающееся с основанием верхнего каркаса, представляет собой квадрат, внутри которого расположено одиннадцать перемычек, а на сторонах этого квадрата и в углах выполнены точки крепления перемычек, при этом при расположении указанного квадрата в вертикальной плоскости точка А, принятая за точку отсчета, расположена в левом нижнем углу, точки В, Д и 3 последовательно расположены в остальных углах, точки Б, Г, Ж и И удалены от углов квадрата на расстояние, равное 0, 55% длины стороны квадрата, точка Е расположена на расстоянии, равном 0,255% длины стороны квадрата от точки Д между точками Д и Ж, перемычки соединяют точки А и Д, Б и Д, Б и Г, В и Ж, В и 3, Г и Ж, Г и Е, Г и И, при пересечении перемычек АД и ВЗ образуется общая точка крепления Л, соединенная с точкой Е, а на перемычке ГИ на расстоянии, равном 0,255% длины перемычки ГИ, от точки И расположена точка крепления К, соединенная с точками А и 3. Высота каркаса относится к длине стороны квадрата как восемь к двадцати пяти. Внутри основания верхнего каркаса, не соприкасающегося с нижним каркасом, расположено десять перемычек, а на сторонах этого квадрата и в углах выполнены точки крепления перемычек, при этом при расположении квадрата в вертикальной плоскости точка А, принятая за точку отсчета, расположена в левом нижнем углу, точки В, Д, и Ж соответственно в остальных углах, точки Б, Г, Е, и 3 удалены от углов квадрата на расстояние, равное 0, 55% длины стороны квадрата, перемычки соединяют точки А и Д, Б и Г, Б и 3, Б и Д, В и Е, Г и Е, Г и 3, Е и 3, а на перемычке ГЗ на расстоянии, равном 0,255% длины перемычки ГЗ от точки 3 расположена точка крепления И, соединенная с точками А и Ж. На основании, снабженном десятью перемычками, расположены четыре одинаковых дополнительных каркаса в виде равных параллелепипедов, сторона основания каждого из которого относится к высоте как 4,5 к 3. На двух боковых сторонах каждого из дополнительных параллелепипедов расположены каркасные прямоугольные треугольники, высота которых совпадает с высотой параллелепипеда. Дополнительные каркасы расположены на поверхности основания в каждом его углу таким образом, чтобы плоскости боковой поверхности верхнего каркаса, плоскости боковой поверхности дополнительного каркаса и плоскости треугольников, расположенных на дополнительном каркасе, совпадали. В центре этого же основания расположен каркас, образованный кольцом и шестнадцатью перемычками, имеющими общую верхнюю точку, расположенную соосно центру кольца, и соединенные с кольцом через равные его промежутки, причем центр каркаса совпадает с центром основания, а высота каркаса относится к внешнему диаметру кольца как 11 к 15,5. Внешне указанный каркас представляет собой конусообразную фигуру. Все элементы каркасов выполнены из проводящего кристаллического материала, верхняя точка каркаса, образованного кольцом и шестнадцатью перемычками, выполнена с возможностью подключения к клемме источника тока, а грань нижнего каркаса, снабженная перемычками, также выполнена с возможностью подключения к клемме источника тока. Устройство может дополнительно содержать диэлектрический материал, расположенный по периметру соприкасающихся граней верхнего и нижнего каркаса.

Предлагаемое устройство представлено на прилагаемых чертежах. На фиг. 1 представлен общий вид устройства, содержащего следующие конструктивные элементы: 1 - нижний каркас, перемычки, расположенные на нижнем основании нижнего каркаса, указаны на отдельном чертеже (фиг.2), 2 - верхней каркас, перемычки, расположенные на верхнем основании, указаны на отдельном чертеже (фиг. 3), 3 - один из четырех дополнительных каркасных параллелепипеда (остальные для удобства восприятия чертежа не показаны), 4 - каркасные треугольники, расположенные на дополнительном каркасном параллелепипеде, 5 - каркас, образованный кольцом и шестнадцатью перемычками, (на чертеже для удобства восприятия все шестнадцать перемычек не показаны). На фиг. 2 представлен внешний вид основания нижнего каркаса, не соприкасающегося с соответствующим основанием верхнего каркаса. При соприкосновении обоих каркасов приведенная грань расположена внизу устройства. Буквами обозначены места крепления перемычек со сторонами, углами и между собой. За точку отсчета условно принята точка А, расположенная в нижнем левом углу при условном расположении рассматриваемого основания в вертикальной плоскости.

На фиг. 3 представлен внешний вид основания верхнего каркаса, не соприкасающегося с соответствующим основанием нижнего каркаса. При соприкосновении обоих каркасов приведенная грань расположена вверху устройства. Буквами обозначены места крепления перемычек со сторонами, углами и между собой. За точку отсчета условно принята точка А, расположенная в нижнем левом углу при условном расположении рассматриваемого основания в вертикальной плоскости.

Работа устройства раскрыта в приводимых примерах.

Пример 1. Располагают два каркаса один над другим, причем между каркасами по периметру соприкасающихся оснований располагают диэлектрический материал. Все элементы всех каркасов, в том числе перемычки, изготавливали из меди и соединяли пайкой. К верхней точке каркаса, образованного кольцом и шестнадцатью перемычками, подключена плюсовая клемма источника тока К нижней грани каркаса, расположенного внизу, подключена минусовая клемма источника тока. В полость устройства помещают прибор, содержащий изотоп стронций - 90. На устройство подается напряжение 91 вольт. Прибор, содержащий радиоактивный изотоп, подвергали воздействию указанного напряжения в течение 7 суток. Измерения радиоактивности прибора до и после дезактивации показали, что доза излучение уменьшилось с 20 мкР/с до 4 мкР/с.

Пример 2. Собирали устройство аналогично приведенному в примере 1, только каркасы приводили в соприкосновение непосредственно. Диэлектрический материал отсутствовал. Устройство помещали в изолированном помещении, в котором предварительно в различных местах помещали радиоактивные отходы. Предварительно измеряли излучение. После работы устройства в таком помещении в течение 10 суток было установлено уменьшение излучения примерно в 6 раз по сравнению с первоначальным. Проводили аналогичный эксперимент с использованием аналогичных радиоактивных отходов без применения заявляемого устройства. Через 10 суток уровень радиации понизился примерно в 2,5 раза.

Приведенные примеры подтверждают достижения указанного технического результата, а именно ускорение дезактивации радиоактивных отходов. Так как предлагаемое устройство не требует особых затрат при его изготовлении, то оно дешево при производстве.