ЗАЩИТНЫЙ КОНТЕЙНЕР Российский патент 1997 года по МПК G21F5/05 G21F1/12 

Изобретение относится к атомной промышленности, в частности для изготовления радиационно-защитных контейнеров типа КТ от рентгеновского и гамма излучений и сборки на их основе транспортных упаковочных комплектов типа А для перевозки радиоактивных веществ.

Известен металлический защитный контейнер с двойными металлическими стенками (из свинца или стали), заполненный в промежутке пенополиуретаном [1] Недостатком данного технического решения является отсутствие надежной герметизации, вследствие чего возникает опасность радиологической утечки. Это значит, что здесь не решена полностью задача защиты человека и окружающей среды.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является защитный контейнер типа КТ, который представляет собой цилиндрический вертикальный стакан с крышкой (пробкой), изготовленный из металлического свинца [2] в соответствии с требованием ТУ 95.656-79.

Недостатком этого защитного контейнера является недостаточно высокая надежность герметизации, а следовательно и возможность радиационной утечки, экологическая опасность контакта обслуживающего персонала с металлическим свинцом и химическая коррозия (растворение) в кислых и щелочных средах. Последнее обстоятельство затрудняет дезактивацию свинцовых контейнеров.

Цель изобретения повышение надежности герметизации, экологической и радиационной безопасности защитных контейнеров типа КТ, предназначенных для хранения и перевозки радиоактивных источников.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что радиационно-защитная оболочка контейнера выполнена из двухслойной полимерной оболочки: защитного полимерного композита из ударопрочного полистирола, например марки ЦПМ (ГОСТ 28250-89), наполненного высокодисперсным гидрофобным олигомером - полиметилсиликонатом свинца при следующем соотношении компонентов, мас.

Полистирол 10-15
Полиметилсиликонат свинца Остальное
и внешнего слоя (оболочки), выполненного из полиэтилена с байонетным затвором. Использован полиэтилен низкого давления (ПЭНД).

Наполнитель для полистирола полиметилсиликоната свинца (ТУ 2257-001-10406470-94) является синтетическим продуктом (олигомер) белого цвета с размером частиц не более 2 мкм, в котором атомарный свинец химически связан в силоксановой цепи (=Si-O-Pb-O)_n и не представляет биологической опасности. В пересчете на элементарный состав содержание свинца в наполнителе составляет 75мас. Полиметилсиликонат свинца обладает гидрофобными свойствами, т.е. не смачивается водой (повышает гидроизоляционные свойства) и хорошо совместим с полистирольной матрицей.

Полистирольная композиция с полиметилсиликонатом свинца представляет собой термопластичную массу, формуемую в изделия (детали контейнера стакан и крышка) методом горячего прессования.

Таким образом, предлагаемый защитный контейнер отличается от известных контейнеров заменой металлического свинца на новый тип двухслойной термопластичной полимерной композиции.

Техническая суть изобретения поясняется чертежом.

Защитный контейнер состоит из цилиндрического стакана 1 с крышкой 2. Он выполнен из двухслойной полимерной оболочки: внутренней защитной 3 и внешней оболочки 4. Внутри оболочки стакана 1 и крышки 2 находится полость (камера) 5 для помещения в нее потребительской тары 6 с радиоактивным веществом. Между крышкой и стаканом находится резиновое уплотнение 7. Для того, чтобы потребительская тара 6 с радиоактивным веществом была зафиксирована внутри полости (камеры) 5, ее закрепляют, например с помощью поролоновых прокладок 8. Тара снабжена байонетным затвором 9.

Для испытания радиационно-защитных свойств защитного слоя были изготовлены пять образцов из материала, предлагаемого в данном изобретении (см. табл. 1).

Результаты испытаний радиационно-защитных свойств образцов, указанных в табл. 1, представлены в табл. 2.

Толщина внешнего слоя полиэтиленовой оболочки не менее 2 мм.

Из табл. 2 видно, что полимерный композит, из которого изготовлен предлагаемый защитный контейнер, имеет высокие радиационно-защитные характеристики. По отношению к металлическому свинцу радиационно-защитные свойства ниже всего в 3-3,5 раза. Однако учитывая, что плотность полимерного композита (3,85-3,9 г/см³) в 2,9 раза меньше в сравнении с плотностью свинца (11,34 г/см³), эквивалентная защита достигается при увеличении толщины защитного слоя полимерного композита в контейнера всего в 2-2,4 раза (табл. 3). Так предлагаемый тип защитного контейнера, например 1КТ-Бел адекватен известному контейнеру 1КТ или контейнер 2КТ-Бел адекватен контейнеру 2КТ и т.д. (табл. 3). Массы адекватных типов контейнеров (предлагаемого и известного) практически одинаковы.

В табл. 4 приведены ряд других физико-химических свойств защитных контейнеров.

Из табл. 4 видно, что предлагаемый защитный контейнер обладает высокой надежностью герметизации, а следовательно и более высокой радиационной безопасностью без элементов наружной транспортной упаковки (охранной тары типа ТО1А). В известном защитном контейнера типа КТ надежность герметизации обеспечивается только при наличии упаковочного транспортного комплекта благодаря системе герметизации металлической банке (ГОСТ 5981-82), при вскрытии которой нарушается герметизация контейнера на рабочем месте.

Таким образом, предлагаемый защитный контейнер является рабочим комплексом многоразового и длительного пользования. Этому способствует его химическая индифферентность (в отличие от известного защитного контейнера) по отношению к кислым и щелочным водным растворам, что позволяет в случае необходимости проводить дезактивацию контейнера данными растворами.

Предлагаемый контейнер обеспечивает и экологическую безопасность работы в соответствии с нормами СЭС при работе со свинцовыми материалами.

Техническая эффективность заявляемого решения состоит также в достижении высокой технологичности процесса термопластичного формования материала, его безотходности производства (включая переформовку бракованных контейнеров). Улучшается экологическая обстановка при производстве защитных контейнеров, что будет способствовать улучшению условий труда.

Применение заявляемого технического решения позволит существенно расширить номенклатуру радиационно-защитных контейнеров.

Использование: в атомной промышленности. Сущность изобретения: контейнер выполнен в виде вертикального стакана с крышкой. Контейнер имеет двухслойную оболочку, внутренний слой которой выполнен из композита следующего состава, мас. %: полистирол 10-15; полиметилсиликонат свинца остальное, а внешний слой - из полиэтилена. Контейнер снабжен байонетным затвором. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.

1. Защитный контейнер, выполненный в виде вертикального цилиндрического стакана с крышкой, отличающийся тем, что он выполнен из двухслойной полимерной оболочки, в которой в качестве внутреннего защитного слоя используют полимерный композит полистирола, наполненного полиметилсиликонатом свинца при следующем соотношении компонентов, мас.

Полистирол 10 15
Полиметилсиликонат свинца Остальное
и внешнего слоя оболочки, выполненного из полиэтилена.