• 제목/요약/키워드: Ablation decontamination

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A SE Approach to Designing and Developing of Motion Control for Radioactive Waste Decontamination

  • Ngbede, Utah Michael;Olaide, Oluwasegun Adebena;Jung, Jae Cheon
    • 시스템엔지니어링학술지
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    • 제17권1호
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    • pp.11-20
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    • 2021
  • Decontamination of systems, structures and components (SSC) during the decommissioning of a Nuclear Power Plant (NPP) can be for a variety of reasons. The main reasons for decontamination are: to reduce the contamination of SSC to a reasonably low level, to reduce the potential for the spread of contaminants into the environment and to reduce the cost of disposal due to the reduced level of contamination in a particular SSC. The decontamination technique can be aggressive or non-aggressive depending on the intent after the decontamination process. Aggressive decontamination technique is used when the intent is not to reuse the SSC while a non-aggressive decontamination technique is used with the intent of SSC reuse. For different SSCs there are different decontamination techniques that can be used, each having its own advantages and drawbacks. Metal components such as pipes in the nuclear power plant account for a large amount of nuclear wastes generated. Some of these wastes can be reused if the contaminant level is reduced to an acceptable level. Laser ablation is a non-aggressive decontamination technique that can be used to reduce the contamination in pipes to an acceptable level with no secondary waste generated during the process. The operation and control of a laser ablation device must be precise to achieve a high decontamination factor. This precision can be achieved by a well-designed motion control system. For this purpose, a motion control system was developed consisting of two parts: the first part being the precise control of the laser ablation device inside the pipe and the second part is the control of the laser ablation device outside the pipe. This paper describes the Systems Engineering approach for the development process of a motion control system for the Laser decontamination system.

532 nm 파장의 큐스위치 Nd:YAG 레이저를 이용한 스테인리스 스틸 표면 제염특성 (Decontamination Characteristics of 304 Stainless Steel Surfaces by a Q-switched Nd:YAG Laser at 532 nm)

  • 문제권;바이갈마;원휘준;이근우
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.181-188
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    • 2010
  • 레이저 용발법에 의한 금속 표면 제염특성을 평가하였다. 레이저로는 파장 532 nm, 펄스에너지 150 mJ, 펄스폭 5 ns의 큐스위치 Nd:YAG를 적용하였고, 금속 표면에 $CsNO_3$, $Co(NH_4)_2(SO_4)_2$, $Eu_2O_3$ 그리고 $CeO_2$를 오염시켜 이들의 제염 특성을 평가하였다. 제염 변수로는 레이저 적용횟수, 레이저 에너지 밀도 및 레이저 조사 각도 특성을 평가하였으며 각각 8, 13.3 J/$cm^2$$30^{\circ}$의 최적 조건을 확인하였다. 제염 효율은 오염성분의 비점과 관련이 있었으며 $CsNO_3>Co(NH_4)_2(SO_4)_2>Eu_2O_3>CeO_2$ 순이었다. 또한 여러 에너지 밀도 조건에서 스테인레스 스틸 재질의 식각 깊이 제어 특성을 규명하였다.

초단 펄스레이저 어블레이션에 의한 스테인리스강 표면의 오염산화막 제거 특성 (A Study on the Removal Characteristics of a Radioactively Contaminated Oxide Film from the irradiated Stainless Steel Surface using Short Pulsed Laser Ablation)

  • 김근우;윤성식;김기철;이명원;강명창
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권10호
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    • pp.105-110
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    • 2020
  • Radioactive Oxides are formed on the surface of the primary equipment in a nuclear power plant. In order to remove the oxide film that is formed on the surfaces of the equipment, chemical and physical decontamination technologies are used. The disadvantage of traditional technologies is that they produce secondary radioactive wastes. Therefore, in this study, the short-pulsed laser eco-friendly technology was used in order to reduce production of the secondary radioactive wastes. They were also used to minimize the damages that were caused on the base material and to remove the contaminated oxide film. The study was carried out using a Stainless steel 304 specimen that was coated with nickel-ferrite particles. Further, the laser source was selected with two different wavelengths. Furthermore, the depth of the coating layer was analyzed using a 3D laser microscope by changing the laser ablation conditions. Based on the analysis, the optimal conditions of ablation were determined using a 1064nm short-pulsed laser ablation technique in order to remove the radioactively contaminated oxide film from the irradiated stainless steel surface.

저에너지 플루언스(fluence) 레이저 어블레이션(ablation)을 통한 표면오염제거과정에서의 나노입자의 생성에 관한 연구 (Investigation of Nanoparticle Generation during Surface Decontamination by Low-Energy-Fluence Laser Ablation)

  • Lee, Doh-Won;Cheng, Meng-Dawn
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.199-199
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    • 2003
  • During the cleanup of US Department of energy facilities, contaminated materials, toxic and hazardous radionuclides (e.g., Th, Cs, and U) and heavy metals (e.g., Cr, Hg, Pb, and Ni)-laden ultrafine particles are generated. The size of the particles is up to about 200 nm. Understanding of the production of these nanometer size particles is critical in determining the surface cleaning efficiently. (omitted)

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방사성옥소 치료환자의 환의 및 침구류에 대한 표면오염 측정에 관한 고찰 (A Study of Measuring the Surface Contamination for Patient's Clothes and Bedclothes after Ablation Therapy)

  • 문재승;박대성;김수근;정희일
    • 핵의학기술
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    • 제12권1호
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    • pp.3-12
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    • 2008
  • 목적: 방사성옥소 치료시 환자의 배설물(침, 소변)을 통해 표면 오염된 환의 및 침구류를 방사선 측정기로 측정하여 방사성 폐기물의 적정보관기간을 산출하고자 하였다. 대상 및 방법: 2005년도 8월부터 2006년 2월까지 방사성옥소 치료를 받은 환자 70명(남자: 12명, 여자: 58명)이 사용한 환의 및 침구류를 대조군(60 case)과 비대조군(10 case)으로 나누어 측정하였다. 결과: 세탁하지 않고 자체보관한 대조군과 세탁 후 자체 보관한 비대조군의 적정보관기간은 대조군 $44{\pm}16$일, 비대조군 $32{\pm}13$일으로 대조군과 비대조군의 보관기간에 있어서 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.001). 환의 및 침구류에 대한 세탁전후의 표면오염도 제염효과는 평균 $83.66{\pm}15.15%$로 나타났으며, 오염 확산여부를 측정하기 위해 실시 된 결과에서 최초 표면오염 되지 않았던 환의에 미치는 영향은 미비하였다(p<0.05). 그러나 세탁과정 중에 발생된 세탁폐액에 대한 오염도는 최초 표면오염의 정도에 따라 허용표면 오염도 수준을 벗어난 것도 있었다. 결론: 표면 오염된 환의 및 침구류 전체를 방사선 측정기로 측정한 후 표면오염도의 정도에 따라 분류하고 적정 보관 기간이후 관리구역 밖으로 불출하는 것이 유용할 것이다.

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