[发明专利]一种辐照废弃化学武器中残渣的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种辐照废弃化学武器中残渣的方法，即使用X射线破坏废弃化学武器弹壳中的残留物，并使其无害化的方法。

技术背景

日本在中国遗弃了很多化学武器。这些化学武器包括芥子气、路易斯气等毒气弹。这些化学武器可以通过化学中和法来破坏其中的化学物质。一般是通过氢氧化钠碱性溶液将遗弃化武中的有毒物质洗出并降低毒性，然后再通过氧化剂进行彻底氧化。

但是由于遗弃化武时间太长，保存条件不好，因此弹壳内的化学物质发生变化，部分形成高分子的半固体形态。因此，通过碱液不能完全溶解。如果使用机械办法处理，不仅给操作人员带来危险，也会耗时耗力。

在发明专利“废弃化学武器中固体残渣的中和处理方法”(公开号CN1403215A)中公开了一种使用有机溶剂将废弃化学武器中的固体残渣洗涤和溶解的方法。该方法使用的有机溶剂为甲基异丁基甲酮、N，N-二甲基甲酰胺及二甲亚枫。然后再通过碱性溶液中和处理后，再通过氧化剂氧化。由于有机溶剂在溶解不同类型废弃化学武器时存在差别，而且废弃化学武器中的死角不容易被溶液充分浸润，因此，该方法在实施的时候有可能不会完全清除所有残渣。

在公开文献中，如钱文枢等“大功率辐照加速器X射线转换靶设计”、钱文枢“大功率辐照加速器X射线转换靶研究”、马淑栋“5MeV/150kW辐照加速器转换靶的优化设计”等文献中，论述了X射线转换靶的设计理论和实践，包括钨、金、钽和铜等材料及其合金的厚度和轫致辐射产生X射线的最佳方案。在发明专利“大功率辐照加速器X射线转换靶及转换装置”(公开号CN103208318A)公开了一种利用钽板和铜板将电子束流转换成为X射线的装置。这些X射线转换靶都需要冷却，并存在X射线辐射的各向异性。

发明内容

[0005]本发明的内容是要找到一种辐照废弃化学武器中残渣的方法，该方法是使用加速器产生X射线穿透金属外壳直接破坏废弃化学武器中残留物的化学键，使其转换成为低毒的物质。

本发明提供了一种辐照废弃化学武器中残渣的方法，所属方法包括以下步骤：

(1)准备工作：将废弃化学武器的爆炸装置去除，并通过碱液洗出废弃化学武器外壳中的大部分化学物质。这样废弃化学武器弹壳内只剩下难以洗出的残留物。

(2)射线辐照：将上述有残留物的废弃化学武器弹壳放入辐照室中，通过10MeV5KW～20KW的加速器产生的电子束照射该弹壳，弹壳外包裹由金、钽和钨组成的合金网，合金网厚度1mm，孔密度小于30％，电子束在照射到合金网上后，会产生X射线，X射线会穿透弹壳，直接破坏残存在弹壳内的化学残留物，为了保证辐照的均匀性，弹壳在辐照室内通过机械装置沿中心轴转动，转速为10～1000弧度/秒。

(3)洗涤处理：将射线辐照后的弹壳再通过高压水枪注入碱液，将残留物洗出，洗涤时间根据弹壳内的残留量决定，洗涤完成后，弹壳即可入库堆存。

具体实施方式

本发明的目的通过以下具体而非限定的实施例子对本发明加以详述。

实施例一：辐照处理日本遗弃化学武器90型芥子气弹。

(1)将切除爆炸部后的芥子气弹，用浓度为20％的NaOH溶液洗出其中的化学物质，洗涤半小时后，洗涤出的溶液不变，说明其中的残留物已经不能再洗出。残留物大约剩下5％。

(2)将上述有残留物的弹壳外包裹由金、钽和钨组成的合金网，合金网厚度1mm，孔密度小于20％，将上述包裹合金网的弹壳移入密闭的辐照室中辐照一小时，辐照过程中，弹壳沿中心轴线以30弧度/秒转动，所述的辐照室的电子射线是由一台功率为10KW、电子能量10MeV的加速器产生，所述的辐照室内壁是能反射X射线的材料组成，外壁是能吸收X射线的材料组成。辐照室上面有气体吸收室，通过20％的NaOH溶液和30％的H2O2溶液分2级吸收。辐照一小时后，弹壳内的残留物被破坏，并一部分转换成气体。其反应如下：

(ClCH₂CH₂)₂S+β-RAY+X-RAY+EUV→[C，H，S，Cl]