npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S2079562922050359npe-192Research ArticleБезопасное обращение с ядерными материаламиSafe Handling of Nuclear MaterialsАпробация новой ионно-плазменной технологии дезактивации реакторного графитаApprobation of a New Ion-Plasma Technology for Reactor Graphite DeactivationПетровскаяА. С.PetrovskayaA. S.

Санкт-Петербург, 199034

St. Petersburg, 199034

anita3425@yandex.ruКладковА. Ю.KladkovA. Yu.

Москва, 119017

Moscow, 119017

СуровС. В.SurovS. V.

Москва, 119017

Moscow, 119017

БлохинД. А.BlokhinD. A.

Москва, 119017

Moscow, 119017

ЦыгановА. Б.TsyganovA. B.

Санкт-Петербург, 199034

St. Petersburg, 199034

Лаборатория физики плазмы, ООО “ИнноПлазмаТех”РоссияPlasma Application Laboratory, “InnoPlasmaTech” LLCRussian FederationГоскорпорация “РОСАТОМ”(АО “Наука и инновации”)Россия“Science and Innovations” JSC, State Corporation “Rosatom”Russian Federation202331122023142131137Copyright © Петровская А.С., Кладков А.Ю., Суров С.В., Блохин Д.А., Цыганов А.Б., 20232023Петровская А.С., Кладков А.Ю., Суров С.В., Блохин Д.А., Цыганов А.Б.Petrovskaya A.S., Kladkov A.Y., Surov S.V., Blokhin D.A., Tsyganov A.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/192

Предлагается принципиально новый подход для дезактивации облученного реакторного графита и металлоконструкций ядерных энергетических установок−“сухая” ионно-плазменная технология дезактивации на основе междисциплинарного подхода: распыление поверхностного радиоактивного осадка быстрыми ионами микро-плазменного разряда в инертном газе атмосферного давления с массо-переносом в режиме диффузии и конденсацией распыленного материала на сменный анодколлектор. Выполнена экспериментальная апробация ионно-плазменной технологии на образцах реакторного графита марки ГР-280 и получены рабочие параметры.

A fundamentally new approach for the deactivation of irradiated reactor graphite and metal structures of nuclear power plants is proposed, that is “dry” ion-plasma deactivation technology based on the interdisciplinary approach. The technology includes sputtering of a surface radioactive layer by fast ions of micro-plasma discharge in an inert gas under atmospheric pressure with mass transfer in the diffusion mode and condensation of the sputtered material into the replaceable collector anode. The experimental approbation of ion-plasma technology was carried out using samples of reactor graphite grade GR-280 and optimal operating parameters were obtained.

ионное распылениемикро-плазменный разрядионно-плазменная технология дезактивацииядерные энергетические установкидезактивацияреакторный графитвывод из эксплуатацииion sputteringmicro-plasma dischargeion-plasma deactivation technologynuclear power plantsdeactivationreactor graphitedecommissioningReferencesGurau D., Deju R. // Rad. Phys. Chem. 2015. V. 106 (1). P. 371.Gurau D., Deju R. // Rad. Phys. Chem. 2015. V. 106 (1). P. 371.Роменков А.А. и др. Годовой отчет АО НИКИЭТ. 2012. Москва: АО “НИКИЭТ”.Роменков А.А. и др. Годовой отчет АО НИКИЭТ. 2012. Москва: АО “НИКИЭТ”.Podruzhina T. Forschungszentrum Julich in der Helmholtz-Gemeinschaft: Report Juel-4166. 2004.Podruzhina T. Forschungszentrum Julich in der Helmholtz-Gemeinschaft: Report Juel-4166. 2004.Дмитриев С.А., Карлина О.К., Климов В.Л. и др. Патент РФ № 2192057. 2002.Дмитриев С.А., Карлина О.К., Климов В.Л. и др. Патент РФ № 2192057. 2002.Роменков А.А., Туктаров М.А., Карлина О.А. и др. Патент РФ № 2546981. 2015.Роменков А.А., Туктаров М.А., Карлина О.А. и др. Патент РФ № 2546981. 2015.Cleaver J. et al. // Proc. Conf. Waste Management. 2012.Cleaver J. et al. // Proc. Conf. Waste Management. 2012.Fachinger J., von Lensa W., Podruhzina T. // Nucl. Eng. Des. 2008. V. 238. P. 3086.Fachinger J., von Lensa W., Podruhzina T. // Nucl. Eng. Des. 2008. V. 238. P. 3086.Mason J.B., Bradbury D. // Nucl. Energy. 2000. V. 39 (5). P. 305.Mason J.B., Bradbury D. // Nucl. Energy. 2000. V. 39 (5). P. 305.El-Genk M.S., Tournier J.P. // J. Nucl. Mater. 2011. V. 41. P. 193.El-Genk M.S., Tournier J.P. // J. Nucl. Mater. 2011. V. 41. P. 193.Ojovan M.I. et al. // Proc. Inst. Mech. Eng. Part E. 2004. V. 218 (4). P. 261.Ojovan M.I. et al. // Proc. Inst. Mech. Eng. Part E. 2004. V. 218 (4). P. 261.Womack R.K. // Met. Mater. Soc. 1999. V. 51 (10). P. 14.Womack R.K. // Met. Mater. Soc. 1999. V. 51 (10). P. 14.Lee W.E. et al. // Adv. Appl. Ceram. 2006. V. 105 (1). P. 3.Lee W.E. et al. // Adv. Appl. Ceram. 2006. V. 105 (1). P. 3.LaBrier D., Dunzik-Gougar M.L. // J. Nucl. Mater. 2014. V. 448. P. 113.LaBrier D., Dunzik-Gougar M.L. // J. Nucl. Mater. 2014. V. 448. P. 113.Dunzik-Gougar M.L., Smith T.E. // J. Nucl. Mater. 2014. V. 451. P. 328.Dunzik-Gougar M.L., Smith T.E. // J. Nucl. Mater. 2014. V. 451. P. 328.LaBrier D., Dunzik-Gougar M.L. // J. Nucl. Mater. 2015. V. 460. P. 174.LaBrier D., Dunzik-Gougar M.L. // J. Nucl. Mater. 2015. V. 460. P. 174.Vulpius D. et al. // J. Nucl. Mater. 2013. V. 438. P. 163.Vulpius D. et al. // J. Nucl. Mater. 2013. V. 438. P. 163.Kopecky J. Atlas of Neutron Capture Cross Sections. INDC(NDS)-362. 1997. Vienna: IAEA.Kopecky J. Atlas of Neutron Capture Cross Sections. INDC(NDS)-362. 1997. Vienna: IAEA.Петровская А.С. и др. // ВАНТ. Сер. Ядерные реакторные константы. 2018. Т. 4. С. 185.Петровская А.С. и др. // ВАНТ. Сер. Ядерные реакторные константы. 2018. Т. 4. С. 185.Петровская А.С., Цыганов А.Б., Стахив М.Р. Патент РФ № 2711292. 2020.Петровская А.С., Цыганов А.Б., Стахив М.Р. Патент РФ № 2711292. 2020.Petrovskaya A.S., Tsyganov A.B., Stakhiv M.R. Patent RU No. PCT/RU2019/000816. 2019. Patent EP No. EP19888171.6. Patent USA No. US20210272715. Patent CA No. CA3105179A1. Patent CN No. CN112655056A. 2021.Petrovskaya A.S., Tsyganov A.B., Stakhiv M.R. Patent RU No. PCT/RU2019/000816. 2019. Patent EP No. EP19888171.6. Patent USA No. US20210272715. Patent CA No. CA3105179A1. Patent CN No. CN112655056A. 2021.Петровская А.С., Цыганов А.Б. Патент РФ № 2771172. 2022.Петровская А.С., Цыганов А.Б. Патент РФ № 2771172. 2022.Petrovskaya A.S. et al. // Nucl. Eng. Des. 2022. V. 386. P. 111561.Petrovskaya A.S. et al. // Nucl. Eng. Des. 2022. V. 386. P. 111561.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.