Cementacja odpadów radioaktywnych z wykorzystaniem młyna elektromagnetycznego AVS

Podczas eksploatacji działających elektrowni jądrowych z reaktorami wodno-wodnymi, zaprojektowanych i wybudowanych w latach 50-60. XX wieku, zgromadzono duże ilości ciekłych odpadów radioaktywnych o niskiej i średniej aktywności, co doprowadziło do wyczerpania pojemności składowisk. W związku z tym istotne jest opracowanie prostego i skutecznego sposobu unieruchomienia tego typu odpadów radioaktywnych.

Zalety cementowania odpadów radioaktywnych

Jednym z najprostszych i najbardziej efektywnych sposobów przetwarzania tych odpadów jest cementowanie, polegające na związaniu odpadów w roztworze cementowym i umieszczeniu ich w hermetycznym pojemniku. Ponieważ materiały potrzebne do cementowania są stosunkowo tanie, metoda ta jest jednym z najtańszych i najbezpieczniejszych sposobów przetwarzania odpadów radioaktywnych.

Ze względu na chemiczny skład ciekłych odpadów radioaktywnych z reaktorów wodno-wodnych, cementowanie bez specjalnych dodatków jest problematyczne. Proces wiązania roztworu cementowego trwa zwykle od 14 do 56 dni, próbki mają niską wytrzymałość i niewystarczającą trwałość w zatrzymywaniu radionuklidów.

Technologia AVS dla zwiększenia efektywności cementowania

Aby poprawić efektywność cementowania ciekłych odpadów radioaktywnych, firma GlobeCore opracowała innowacyjną technologię wykorzystującą młyn elektromagnetyczny AVS. Proces wygląda następująco:

1. W mieszalniku łopatkowym mieszane są wodne roztwory soli radioaktywnych z cementem.
2. Otrzymany roztwór cementowy przepuszczany jest przez komorę roboczą młyna AVS, w której pod wpływem obracającego się pola elektromagnetycznego, generowanego przez cewki induktora, chaotycznie poruszają się cząstki ferromagnetyczne.
3. Czas przetwarzania roztworu w komorze AVS wynosi zaledwie kilkadziesiąt sekund.

Ruch cząstek ferromagnetycznych w roztworze cementowym powoduje intensywne mieszanie, homogenizację oraz mechaniczną i magnetyczną aktywację składników. Po przejściu przez komorę roboczą cząstki ferromagnetyczne oddzielane są na kracie rozdzielającej i dezaktywowane, a gotowy roztwór cementowy wlewany jest do hermetycznego pojemnika.

Korzyści stosowania AVS

• Zwiększenie wczesnej wytrzymałości kompozytów cementowych
• Poprawa mrozoodporności
• Lepsza stabilność zatrzymywania radionuklidów w matrycy cementowej
• Skrócenie czasu wiązania cementu

Młyny AVS są kompaktowe, nie wymagają specjalnych fundamentów, charakteryzują się niskim zużyciem energii (od 4,5 do 9,5 kW w zależności od modelu) i łatwo integrują się z liniami produkcji roztworów cementowych dla immobilizacji ciekłych odpadów radioaktywnych.