[发明专利]抑制放射性物质沉积的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及抑制在金属材料表面上沉积放射性物质的技术，所述金属材料表面与含有放射性物质的冷却剂接触，并具体涉及在化学去污操作之后抑制放射性物质沉积的方法和系统。

背景技术

在使用水作为冷却剂的轻水反应堆(LWR)中，用于减少定期检查工作(定期检查)、预防性维护工作等的工作人员的放射性暴露剂量的措施已变得很重要。作为这样的措施中的一部分，已频繁地对反应堆的结构材料、管、泵等进行化学去污操作。化学去污可除去金属材料表面(以下称为结构材料表面)上的氧化物膜，所述金属材料表面与含有放射性材料的冷却剂接触，并由此可通过使用化合物质，组合还原性溶解、氧化性溶解等而除去金属材料表面上的包覆层(crud)或氧化物膜中的放射性物质如钴-60和钴-58。

但是，当在去污操作之后重新启动反应堆时，放射性物质将再次沉积在结构材料表面上。放射性物质的沉积与氧化物膜的形成一起发生。由于在去污操作之后，所述膜在裸露的金属表面上高速生长，放射性物质快速沉积在该表面上，由此在去污操作后的短周期中，结构材料表面的剂量率再度升高。

为了解决该问题，提出了通过在去污操作后使高温水、蒸汽、氧气或臭氧与材料表面接触而形成铁氧化物膜的方法(专利文献1和2)，和通过在去污操作后将含有铁离子的化学试剂与材料表面接触而形成铁氧化物膜的方法(专利文献2和3)。

此外，作为抑制放射性沉积的通用措施，提出了在反应堆运行过程中通过注入锌等而形成抗放射性捕集的膜的方法(专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004-294393

专利文献2：日本专利特开2002-236191

专利文献3：日本专利特开2006-38483

专利文献4：日本专利特开8-292290

发明内容

本发明所解决的问题

顺便提及，在结构材料表面上预先形成铁氧化物膜的常规技术可抑制在材料的初始腐蚀过程中捕集的放射性物质的量。但是，该常规技术不抑制捕集作用本身。由此，所捕集的放射性物质的量随时间而增大。此外，在反应堆运行过程中形成膜的技术中，需要始终控制运行过程中的运行状态，对工作人员施加了高度工作负荷。

此外，为了在结构材料表面上形成除铁氧化物膜之外的膜，需要在100℃或更高的温度下注入化学液、或含有约10％的用于无电镀的化学试剂的高浓度溶液等。此外难以在反应堆停止运行的大气压力条件下形成膜，并且存在各种问题，包括对因使用高浓度溶液产生的残余试剂影响反应堆材料的担忧。

本发明成功解决了上述常规技术中的缺陷，并且本发明的目的是提供用于有效抑制反应堆开始运行之后放射性物质沉积在金属材料表面上的方法和系统，其通过使用低浓度化学试剂对金属材料表面施加成膜处理，其中所述金属材料表面与含有放射性物质的冷却剂接触，所述材料例如是结构材料，在反应堆运行停止以定期检测等时，在低温和大气压力下通过化学去污操作已降低其放射量。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明提供了抑制放射性物质沉积的方法，其包括以下步骤：除去金属材料表面上的氧化物膜，所述金属材料表面与含有放射性物质的冷却剂接触；并在除去所述氧化物膜之后，在金属材料表面上沉积钛氧化物。

发明效果

根据本发明，提供了通过在化学去污操作后进行抑制再污染处理，有效抑制放射性物质在金属材料表面上沉积的方法，所述金属材料表面与含有所述放射性物质的冷却剂接触。

附图说明

[图1]图1是根据本发明的第一实施方案的抑制再污染方法的流程图。

[图2]图2是根据本发明的第一实施方案的在化学去污操作之后的管的截面示意图。

[图3]图3是根据本发明的第一实施方案的沉积放射量的对比示意图。

[图4]图4是根据本发明的第一实施方案的所产生的氧化物膜量的对比示意图。

[图5]图5是显示根据本发明的第二实施方案的抑制再污染方法的流程图。

[图6]图6是显示根据本发明的第二实施方案的钛氧化物的聚集处理和沉积步骤的流程图。

[图7]图7是根据本发明的第二实施方案的沉积钛氧化物量的对比图。

[图8]图8是显示根据本发明的第三实施方案的沉积在试验试片上的钛氧化物量相对于分散剂的特征图。

[图9]图9显示用于抑制再污染处理的系统的整体结构，其包括根据本发明的第四实施方案的抑制再沉积设备。