PROCESO PARA ELIMINAR MATERIAL NO DESEABLE TAL COMO UN CONTAMINANTE RADIACTIVO DE UN MATERIAL SUBYACENTE.

UNA SOLUCION QUE CONTIENE ACIDO FLUOROBORICO Y UN MATERIAL QUE AFECTA AL POTENCIAL DE OXIDACION DE LA SOLUCION DE ACIDO BORICO (EH) SE PONE EN CONTACTO CON EL MATERIAL CONTAMINANTE PARA PRODUCIR SU ELIMINACION. EL MATERIAL CONTAMINANTE ES ELIMINADO DE LA SOLUCION DE ACIDO FLUOROBORICO PONIENDO EN CONTACTO LA SOLUCION DE ACIDO FLUOROBORICO QUE HA ESTADO EN CONTACTO CON EL MATERIAL CONTAMINANTE CON UNA RESINA DE INTERCAMBIO CATIONICO

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere al campo de los procedimientos de descontaminación. Más específicamente, la presente invención se refiere al campo de los procedimientos de descontaminación para eliminar contaminación radioactiva en las centrales nucleares.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La descontaminación de los subsistemas de las centrales con reactor de agua ligera (LWR) ha resultado relativamente habitual en los Estados Unidos y resulta importante como contribución útil a la reducción de la exposición a la radiación de los trabajadores de dichas centrales. La descontaminación de subsistemas implica exponer una parte del circuito del reactor a soluciones de descontaminación química que disuelven los depósitos radioactivos que se han acumulado en los equipos de procedimiento, incluyendo las canalizaciones. A continuación, las soluciones de descontaminación usadas se pueden tratar por intercambio iónico a efectos de retener la carga química y radioactiva de la solución de descontaminación sobre la resina, mientras que el agua limpia regresa al sistema. Un ejemplo de un procedimiento de este tipo es el procedimiento LOMI, descrito en la patente US nº 4.705.573.

Uno de los objetivos de la descontaminación consiste en eliminar los depósitos radioactivos que pueden representar un peligro para los trabajadores de la central. La descontaminación de los componentes de la central que se pretende reutilizar debe evitar cualquier daño a los materiales expuestos al procedimiento. Dichos daños se pueden producir debido a la corrosión resultante del procedimiento o de las condiciones normales de funcionamiento de la central nuclear después de la descontaminación. Algunos procedimientos que intentan evitar estos daños no atacan el metal de base y funcionan disolviendo la capa superior de óxidos metálicos de corrosión.

Aunque resultan eficaces para disminuir o reducir la cantidad de radiación a la que se ven expuestos los trabajadores, dichos procedimientos no eliminan toda la radioactividad de las superficies tratadas y, en consecuencia, no permiten que los elementos de la central sean tratados como residuos no radioactivos. A efectos de descontaminar suficientemente los elementos radiactivos para poder clasificarlos como no radiactivos, es necesario eliminar una fina capa del metal de base subyacente a efectos de liberar la radioactividad atrapada en las fisuras de dicho metal (que se producen, por ejemplo, como resultado de un ataque intergranular suave de la superficie metálica). Para desmantelar un reactor, las restricciones referentes a los daños en la central no son tan severas, dado que no se pretende continuar utilizando los elementos de la central. El único requisito con respecto a los daños es que los elementos de la central mantengan su integridad frente a pérdidas durante el funcionamiento del procedimiento a la vez que se mantienen estructuralmente intactos. Aunque la eliminación de una fina capa de metal de base es coherente con estos requisitos, la eliminación de demasiado metal puede provocar un problema por la cantidad de residuo radioactivo generada.

Se han descrito diversos procedimientos para la eliminación de metal de base. Por ejemplo, la patente US nº 4.828.759 se refiere a un procedimiento para utilizar ácido fluorobórico como reactivo descontaminante. Dicho reactivo puede disolver una amplia variedad de metales y óxidos metálicos. Dicha patente detalla diversos métodos para utilizar el ácido para minimizar los residuos radiactivos, por ejemplo, recuperando el ácido por destilación. El procedimiento descrito puede resultar conveniente para tratar componentes que se sumergen o se pulverizan en un baño para su descontaminación. La concentración de ácido indicada (de 0,05 a 50 moles por litro) es suficientemente alta para evitar las complicaciones de la ineficacia a la que se hace referencia a continuación.

La patente US nº 5.340.505 describe un método según el preámbulo de la reivindicación 1.

En algunos casos, utilizar un sistema químico diluido puede resultar ventajoso cuando se descontaminan componentes grandes de las centrales nucleares, tales como los generadores de vapor. La adquisición y el manejo de las sustancias químicas resultan complejos y caros si se utilizan soluciones químicas concentradas, y resulta difícil manejar los residuos en un volumen mínimo. Aunque el procedimiento descrito en la patente US nº

4.828.759 supera muchas de estas dificultades, el tipo de equipo propuesto no se utiliza habitualmente de un modo temporal en la descontaminación de una central nuclear, y el procedimiento no ofrece fácilmente los beneficios de exponer los elementos que se tienen que descontaminar a una solución de descontaminación cada vez más limpia. La utilización de soluciones de descontaminación cada vez más limpias resulta útil para obtener una elevada eficacia de descontaminación en un sistema complejo de elementos de la central contaminados en superficies interiores inaccesibles.

Otra solución de descontaminación capaz disolver metal de base incluye sales de cerio en una solución ácida (por ejemplo, véase patente alemana DE-PS 2.714.245). La acción oxidante del cerio (IV) en combinación con un ácido mineral tal como el ácido nítrico provoca que los metales se disuelvan. El cerio (III) resultante de la oxidación del metal se puede reoxidar a cerio (IV) mediante la acción de una sustancia química oxidante, tal como el ozono. El problema con los sistemas basados en el cerio como oxidante es que dicho elemento es catiónico y se elimina y acumula junto con los metales y la radioactividad mediante intercambio iónico. En consecuencia, resulta difícil proporcionar un sistema que permita la eliminación continua de metales radioactivos catiónicos sin la consiguiente eliminación del cerio. En consecuencia, el objetivo deseado de tratar el sistema con una solución de descontaminación cada vez más limpia no se puede alcanzar de forma conveniente.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención da a conocer un procedimiento para descontaminar un material contaminado, que incluye proporcionar una solución que contiene de 1 a no más de 10 milimoles de ácido fluorobórico por litro, poner en contacto la solución con un material que provoca que el potencial de oxidación (Eh) de la solución de ácido fluorobórico esté comprendido entre aproximadamente 500 y aproximadamente 1.200 mV con respecto a un electrodo estándar de calomelanos, y poner en contacto la solución de ácido fluorobórico con el material contaminado y eliminar un contaminante poniendo en contacto la solución de ácido fluorobórico con una resina de intercambio catiónico, según la reivindicación 1.

Una forma de realización de la presente invención también da a conocer un procedimiento para eliminar metal de un sustrato, que incluye proporcionar una solución que contiene de 1 a no más de 10 milimoles de ácido fluorobórico por litro, poner en contacto la solución con un material que provoca que el potencial de oxidación (Eh) de la solución de ácido fluorobórico esté comprendido entre aproximadamente 500 y aproximadamente 1.200 mV.

1.200 mV con respecto a un electrodo estándar de calomelanos, y poner en contacto la solución de ácido fluorobórico con el sustrato y eliminar metal del sustrato. El metal se elimina o se recupera de la solución de ácido fluorobórico poniendo la misma en contacto con una resina de intercambio catiónico.

En un aspecto, un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar descontaminación mediante la eliminación progresiva de depósitos y/o una capa de metal de base de una superficie de un modo homogéneo y controlado, liberándose de este modo contaminación radioactiva. En otro aspecto, es un objeto de la presente invención permitir el tratamiento de la superficie con una solución de descontaminación cada vez más limpia a medida que avanza el procedimiento. En otro aspecto, es un objeto de la presente invención la generación de un volumen mínimo de residuo radiactivo a partir del proceso.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 representa un diagrama de bloques del procedimiento con los componentes principales del sistema de descontaminación de la presente invención;

las figuras 2a y 2b representan una serie de análisis EDAX de superficies de ensayo de muestras.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención se desarrolló con el propósito de descontaminar elementos de centrales nucleares...

Reivindicaciones

1. Procedimiento para descontaminar un material contaminado que comprende: proporcionar una solución que contiene ácido fluorobórico; poner en contacto la solución de ácido fluorobórico con el material contaminado; y eliminar un contaminante de la solución de ácido fluorobórico que se ha puesto en

contacto con el material contaminado poniendo en contacto la solución de ácido fluorobórico con una resina de intercambio catiónico para eliminar los contaminantes de la solución de ácido fluorobórico,

caracterizado porque la solución de ácido fluorobórico contiene de 1 a no más de 10 milimoles de ácido fluorobórico por litro, y por poner en contacto la solución de ácido fluorobórico con un material que provoca que el potencial de oxidación de la solución esté comprendido entre aproximadamente 500 y aproximadamente 1.200 mV con respecto a un electrodo estándar de calomelanos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el pH de la solución de ácido fluorobórico está comprendido entre aproximadamente 2 y aproximadamente 3.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el material que provoca que el potencial de oxidación de la solución esté comprendido entre aproximadamente 500 y

1.200 mV se selecciona de entre el grupo constituido por hidrazina, peróxido de hidrógeno, ozono, permanganato de potasio y combinaciones de los mismos.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el material que provoca que el potencial de oxidación de la solución esté comprendido entre aproximadamente 500 y

1.200 mV es el ozono.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además mantener la temperatura de la solución de ácido fluorobórico de aproximadamente 15°C a aproximadamente 100°C.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el contaminante se selecciona de entre el grupo constituido por metal radioactivo y derivado de metal

radioactivo.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende eliminar metal de un sustrato.