در دنیای انرژی هستهای، ما به دنبال مهار قدرت آن هستیم و در عین حال دائماً در برابر آن محافظت میکنیم و به آنها آسیب میرسانیم. چه میلههای سوخت نیروگاههای هستهای، «آب بندی» زبالههای هستهای، یا تحقیق و توسعه مواد تسلیحات هستهای، دو بازیگر کلیدی در پشت صحنه ضروری هستند - جعبه دستکش و سلول داغ
I. جعبه دستکش محافظت شده در برابر تشعشع: 'خانه بان' آزمایشگاه های هسته ای
بازرسی سوخت نیروگاه هسته ای:
میله های سوخت در یک نیروگاه هسته ای مانند 'قلب' راکتور است. با این حال، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض تشعشعات پرانرژی می تواند باعث ایجاد ترک در آنها شود. جعبه دستکش محافظت شده در برابر تشعشع به عنوان پزشک در حال انجام چک آپ قلب عمل می کند. از طریق بازوهای روباتیکی که در داخل جعبه دستکش کار می کنند، میله های سوخت برای بررسی ترک ها اسکن می شوند و از عملکرد طبیعی راکتور اطمینان حاصل می شود.
آزمایشات حفاظت از محیط زیست هسته ای:
در جعبه دستکش محافظت شده در برابر تشعشع، پس از ادغام تجهیزات خاص، زباله های حاوی عنصر رادیواکتیو را می توان با مواد خام شیشه ای مخلوط کرد و در دمای بالا به یک ماده شیشه ای ذوب کرد. این ماده مواد رادیواکتیو را در ماتریکس شیشه ای قفل می کند و از آلودگی رادیواکتیو آب های زیرزمینی حتی پس از دفن در زیر زمین برای هزاران سال جلوگیری می کند.
تحقیق و توسعه سوخت هسته ای:
در توسعه سوختهای هستهای جدید، جعبه دستکش محافظت شده در برابر تشعشع، محیطی فوقالعاده خالص، عاری از آب و اکسیژن را در اختیار دانشمندان قرار میدهد. اورانیوم، پلوتونیوم یا سایر مواد رادیواکتیو، جعبه دستکش تضمین میکند که آنها در طول آمادهسازی و آزمایش بدون آلودگی باقی میمانند و همچنین ایمنی اپراتور را در برابر تهدیدات رادیواکتیو تضمین میکند.
کاستی های جعبه های دستکش محافظت شده در برابر تشعشع:
علیرغم عملکرد قدرتمند جعبه های دستکش محافظت شده در برابر تشعشع، مواقعی وجود دارد که آنها 'نمی توانند از پس آن برآیند.' هنگام برخورد با مواد هسته ای پرخطر مانند پلوتونیوم-239، سطح حفاظت جعبه دستکش کافی نیست. این زمانی است که سلول داغ ضروری می شود.
II. سلول داغ: 'ایمن' صنعت هسته ای
سلول داغ چیست؟
یک سلول داغ (سلول داغ هسته ای) یک مرکز حیاتی در زمینه انرژی هسته ای برای جابجایی مواد بسیار پرتوزا است. این یک اطاقک محافظ جدا شده از دنیای خارج است که معمولاً با ساختاری کاملاً محصور شش وجهی طراحی می شود. دیوارهای داخلی برای شستشو و ضدعفونی آسان با فولاد ضد زنگ اندود شده اند، در حالی که دیوارهای بیرونی از بتن سنگین ساخته شده اند تا محافظت موثر در برابر تشعشع را فراهم کنند. این طراحی تخصصی یک محیط کاری بسیار ایمن در داخل سلول داغ ایجاد می کند و به اپراتورها اجازه می دهد تا مواد رادیواکتیو را کنترل و مطالعه کنند.
وظایف یک سلول داغ (سلول داغ هسته ای):
یک محیط محافظت شده ایمن برای جابجایی مواد رادیواکتیو، جلوگیری از گسترش آلودگی رادیواکتیو و محافظت از اپراتورها در برابر آسیب تشعشع فراهم می کند.
آزمایشها و عملیاتهای مرتبط با هستهای مختلف مانند بازرسی عناصر سوخت راکتور، بازفرآوری سوخت مصرفشده، توزیع ایزوتوپ رادیواکتیو، و آزمایشهای رادیوشیمیایی را فعال میکند.
به عنوان محل نگهداری و پردازش اجزای رادیواکتیو در تاسیسات هسته ای عمل می کند. برای مثال، اجزای سلاحهای هستهای از کار افتاده تنها پس از شستشو، آلودگیزدایی، بستهبندی و محافظت در یک سلول داغ میتوانند با خیال راحت حمل و پردازش شوند.
در داخل سلول گرم، امکاناتی مانند سیستمهای تهویه، سیستمهای روشنایی و دستگاههای استریلیزاسیون فرابنفش را میتوان برای رفع نیازهای عملیاتی مختلف ادغام کرد. اپراتورها می توانند عملیات داخل سلول داغ را از طریق شیشه سربی یا پنجره های دید با چگالی بالا مشاهده کنند و از دستکاری کننده ها برای جابجایی از راه دور استفاده کنند. در صورت لزوم، پرسنل می توانند برای انجام کارهایی مانند تمیز کردن، نصب و جداسازی تجهیزات وارد فضای داخلی سلول داغ شوند. به طور همزمان، در داخل سلول داغ (سلول داغ هسته ای)، عملیات فیزیکی و شیمیایی را می توان بر روی مجموعه های سوخت مصرف شده یا اجزای آلوده به مواد رادیواکتیو تولید شده در تاسیسات هسته ای انجام داد و به کاهش حجم و بازیابی منابع دست یافت.
کاربردهای سلول های داغ در زمینه سلاح های هسته ای:
سلول داغ (سلول داغ هسته ای) یک فضای محدود با قابلیت حفاظت در برابر تشعشع است. در طول فرآیند توسعه تسلیحات هستهای، این شامل رسیدگی به مقادیر زیادی از مواد رادیواکتیو، مانند پردازش اورانیوم و پلوتونیوم با درجه سلاح، و مونتاژ و جداسازی اجزای هستهای است. سلول داغ هسته ای محیط امنی را برای این عملیات فراهم می کند.
سلول داغ (سلول داغ هسته ای) تجهیزات کنترل از راه دور مانند دستکاری کننده ها را ادغام می کند که می تواند برای مونتاژ و آزمایش دقیق اجزای سلاح هسته ای استفاده شود.
در طول چرخه حیات تسلیحات هسته ای، سلول داغ (سلول داغ هسته ای) نیز می تواند در مراحل تعمیر و نگهداری و از کار انداختن استفاده شود. به عنوان مثال، از بین بردن، رفع آلودگی، و دفع ایمن سلاح های هسته ای از کار افتاده را تسهیل می کند و از نشت مواد رادیواکتیو جلوگیری می کند.
جعبه دستکش مانند 'خانه دار دنیای هسته ای' عمل می کند که بازرسی های معمول و عملیات های کم دوز را انجام می دهد. از سوی دیگر، سلول داغ 'ایمن' است که به طور خاص برای مواد بسیار پرتوزا مانند پلوتونیوم و اورانیوم طراحی شده است. جعبه دستکش + سلول داغ با هم 'بیمه مضاعف' میدان هسته ای را تشکیل می دهند. عملیات مشترک آنها باعث پیشرفت در بخش هسته ای می شود.
