بخشی از مقاله
خلاصه
انجام فعالیت های مختلف در مراکز تحقیقاتی و صنعتی هسته ای، همچنین کارکرد نیروگاه ها مقادیر قابل توجهی پسمان رادیو اکتیو را سبب می شود که در صورت وارد شدن به محیط زیست می تواند به مدت طولانی آن را آلوده کند. یکی از روش های مهم جلوگیری از پخش و انتشار این پسمان ها جامد سازی آن ها در سیمان می باشد. این طرح اختلاط بر اساس میزان و نوع ماده پسمان طرح می گردد و در داخل بشکه ها به منظور تثبیت با سیمان و دفن کردن آن جمع آوری می شود. جامد سازی پسمان در سیمان و ایجاد بشکه ها باید از لحاظ مقاومت فشاری ، چرخه گرمایی ، پرتو دهی ، غوطه وری بر اساس استاندارد های موجود باشد.
در این مقاله به بررسی بشکه هایی با طول عمر حداقل 5 سال که به عنوان نمونه انتخاب شده است. سپس بر روی آن ها عملیات آزمون نیمه مخرب مغزه گیری به وسیله خنک کننده هوا طراحی و اجرا شده است. نمونه های بدست آمده از این آزمون با معیار های ذکر شده در بالا تطابق داده و با نمونه های ساخته شده در آزمایشگاه مقایسه شده است. لازم به ذکر است هیچ سابقه ای از انجام این پروژه در زمینه تحقیقاتی و یا اطلاعاتی در کشور وجود ندارد و این طرح پژوهشی برای نخستین بار در کشور انجام شده است.
.1 مقدمه
بسیاری از برنامه های انجام گرفته بوسیله مواد رادیو اکتیو مانند برنامه های تولید انرژی برای مصارف شهری ،صنعتی و فعالیت های علمی - تحقیقات علمی،مصارف پزشکی و ... - ایجاد پسمان اتمی می کند.به منظور کاهش تاثیر ضرر این مواد بر روی سلامت افراد جامعه در طول مدت حیات مواد رادیواکتیو می بایست پسمان ها به دقت مدیریت شوند.حوزه مدیریت پسمان ها شامل ایجاد،پردازش - پاک سازی و بسته بندی - ،انبار کردن،انتقال و دفن می باشد. پسمان ها از لحاظ نوع به 3 دسته تقسیم می شوند. پسمان با سطح پرتوزایی زیاد، متوسط و کم می باشد.در این مقاله پسمان ها با پرتوزایی کم و متوسط بررسی می گردد.
این مقاله در 5 بخش تدوین شده است، در بخش نخست سعی شده است با تشریح ویژگیها و مشخصات پسمان تثبیت شده در سیمان تصویر روشنی از معیارهای کیفی لازم برای پذیرش پسمان تثبیت شده در سیمان که در سند معیارهای پذیرش پسمان - WAC - 1 کشورمان ذکر گردیده، ارائه گردد. با عنایت به این مطلب که آزمونهای نیمه مخرب در بسیاری از کشورها یکی از شیوههای متداول به منظور ارزیابی معیارهای پذیرش پسمان محسوب میشوند.
در بخش دوم، این آزمونها و کاربرد آنها در کشورهای مختلف برای شناسایی پسمانهای تثبیت شده در سیمان به همراه علل لزوم اجرای آنها و دستور العملهای لازم برای مغزهگیری از بشکههای حاوی پسمان تثبیت شده در سیمان ،مورد بحث واقع شدهاند.بخش سوم انجام آزمونهای مقاومت فشاری، پرتودهی، چرخه حرارتی، غوطهوری را توصیف مینماید.در بخش چهارم به بیان نتایج حاصل از آزمایش های بخش سوم پرداخته و در بخش پنجم نتیجه گیری در مورد آن ها صورت گرفته است
.2 معیارهای لازم برای پذیرش پسمان های تثبیت شده در سیمان به منظور دفن
در تمامی کشورهای جهان، سند معیارهای پذیرش پسمان - WAC - ، شامل معیارهای عمومی وضع شده توسط نظام ایمنی و ضوابط خاص سایت دفن پسمان، مشخص شده توسط اپراتور پسمانگور خواهد بود.[1] معیارهای پذیرش پسمان در واقع شروطی هستند که بر تولید کننده پسمان توسط مسئولین نظام ایمنی و/ یا اپراتور سایت دفن تحمیل میگردد. این معیارها شامل : مقاومت فشاری، پایداری گرمایی،پایداری در برابر پرتو و غوطه وری می باشد.
1-2 مقاومت فشاری یکی از مهمترین خواص مکانیکی مرتبط با ماده سیمانی مقاومت فشاری آن است. مقاومت فشاری بالا معادل با پایداری شیمیایی بلند مدت برای پسمان شکل یافته است. مقاومت فشاری پسمانهای شکل یافته در ماتریس سیمانی به مجموعهای از پارامترها وابسته است که مهمترین آنها عبارتند از: نسبت آب به سیمان نسبت سیمان به پسمان نوع پسمان زمان به عمل آوردن1 آزمونهای مقاومت فشاری استاندارد برای ملاتهای سیمانی و بتنها توسعه داده شدهاند. البته بایستی دقت نمود که روش آزمون به کار رفته برای پسمان شکل یافته تحت بررسی، مناسب باشد.
شاخصهای عددی که نشاندهنده مقاومت فشاری قابل پذیرش هستند بسته به گزینه خاص دفن تغییر خواهند کرد. مثلا اگر در دفن کم عمق تنها فشار روبار مد نظر است، شاید - 50lb/in2 - 345kPa مقداری قابل قبول باشد. اما اگر مقاومت فشاری به عنوان شاخصی از دوام پسمان شکل یافته در نظر گرفته شود، مقادیر خیلی بالاتر مناسب هستند. مقاومت فشاری جهت ارزیابی تخریبی که یک نمونه بعد از قرار گیری در معرض شرایط محیطی نظیر غوطهوری در آب یا چرخههای یخ - ذوب2 حاصل مینماید غالباً مورد استفاده قرار میگیرد. نتایج آزمونهای مقاومت فشاری بر روی نمونههای همسان3 دارای پراکندگی حدود %10 در حوالی مقدار میانگین هستند. در نتیجه حداقل 3 تا 5 نمونه برای آزمون مورد نیاز است. جدول های1 و 2 وابستگی مقاومت فشاری را به بارگذاری پسمان برای تغلیظ شدههای حاوی سولفات و بورات تحت شرایط آزمونی گوناگون نشان میدهند.
