КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ НОРМАЛИЗАЦИИ РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ Российский патент 2007 года по МПК G21F9/16 C09D5/20 

Изобретение относится к средствам для нормализации радиационной обстановки (НРО), а именно к полимерным композициям на основе водного раствора поливинилового спирта, и может быть применено на различных объектах атомной техники.

Известен «Способ обработки радиоактивного или загрязненного радиоактивностью материала» (патент Германии №4318885, кл. G21F 9/28, А62D 3/00, В05D 7/00, опубл. 1984 г.), по которому для локализации радиоактивных частиц на поверхности материала используют минеральное покрытие, получаемое, например, путем разбрызгивания водного силикатного раствора.

Компоненты данного состава весьма доступны, однако поскольку получаемое покрытие трудно удалить с поверхности, его нельзя использовать в качестве дезактивирующего, а - только в качестве локализирующего.

Известен «Пленкообразующий состав для дезактивации лакокрасочных поверхностей» (авторское свидетельство СССР №1271267, кл. G21F 9/16, опубл. 1998 г.), в котором для дезактивации поверхностей, окрашенных масляной краской, используют дезактивирующий состав на основе 8-12 мас. % водного раствора поливинилового спирта (ПВС), содержащего гидроокись калия в количестве от 5 до 20 мас. %. Указанный состав позволяет получать для лакокрасочных покрытий, загрязненных альфа-активными изотопами, коэффициент дезактивации (Кд) до 90.

Функция гидроокиси калия заключается в размягчении лакокрасочного покрытия, то есть в процессе дезактивации дезактивируемое лакокрасочное покрытие разрушается, однако добавление гидроокиси калия отрицательно сказывается на сроке хранения композиции.

Известен «Пленкообразующий состав для водостойкого дезактивирующего покрытия» (авторское свидетельство СССР №1688714, кл. G21F 9/34, опубл. 2000 г.), где описывается состав для водостойкого дезактивирующего покрытия на основе метилолполиамидной смолы в виде клея ПФЭ 2/10, воды, олеиновой кислоты и неорганической соли - хлористого аммония.

По мнению заявителя, роль хлористого аммония в дезактивирующем составе заключается в образовании соляной кислоты при взаимодействии его с содержащимся в смоле формальдегидом. Соляная кислота способствует увеличению К_Д, а также может служить катализатором отверждения метилолполиамидной смолы, придавая формирующейся полимерной пленке хорошие механические характеристики и водостойкость. Полученные максимальные величины К_Д при дезактивации данным составом поверхностей из нержавеющей стали и дюралюминия составляют соответственно для изотопа ¹³⁷Cs - 52 и 61, а для изотопа ⁹⁰Sr - 281 и 279.

Недостатком данного состава является небольшой срок хранения до достижения им технологической вязкости 200 с - не более 60 суток, и низкое значение К_Д по изотопу ¹³⁷Cs. Так, жизнеспособность основы этой композиции - водного раствора ПВС - составляет не более 5 месяцев, а жизнеспособность готовой композиции - менее 3-х месяцев, что недостаточно для использования ее в качестве штатного дезактивирующего средства для объектов атомной техники (AT).

Известно «Антиадгезионные покрытия на основе поливинилового спирта» (патент США №4386183, кл. С08K 3/38, опубл. 1983 г.), по которому композиция для антиадгезионного покрытия состоит из 10% водного ПВС, растворимой в воде соли комплексообразующего металла, растворимого в воде соединения бора (борной кислоты, ее солей или различных солей полиборных кислот) и 5% ПАВ. Благодаря такому количеству ПАВ при высыхании композиции образуется легко снимаемое покрытие.

Недостатком композиции является присутствие в ней водорастворимых соединений бора, способствующих гелеобразованию в водных растворах ПВС, что значительно снижает срок хранения (жизнеспособность) всей композиции.

Известен «Способ удаления радиоактивных загрязнений» (патент РФ №1797387, кл. G21F 9/28, опубл. 1997 г.). В описании данного способа указана композиция на основе 10-12% ПВС, содержащего также 3-5% глицерина, 10-12% клиноптилолита и 1-1,5% Na₂CO₃ (NaNO₂). Данный способ наиболее актуален для дезактивации бетона, керамической плитки и стекла. Использование указанной композиции позволяет получать для стеклянных поверхностей К_Д=370, а для бетона К_Д=3 по изотопу ¹³⁷Cs. Роль неорганических солей сводится к их способности выделять газы при обработке сформировавшейся пленки разбавленными растворами кислот, что позволяет легко удалять пленку с поверхности.

Причиной, препятствующей использованию композиции, описанной в пат. №1797387, является снижение срока хранения, так как нитрит и карбонат натрия являются солями-коагулянтами для водного раствора ПВС. Жизнеспособность основы этой композиции - водного раствора ПВС - составляет не более 5 месяцев, а жизнеспособность готовой композиции - менее 3-х месяцев, что недостаточно для использования ее в качестве штатного дезактивирующего средства на объектах AT.

Задачей настоящего изобретения является создание композиции на водной основе с жизнеспособностью до 1,5 лет и обеспечивающей формирование покрытия с функциями: дезактивации, изоляции и локализации.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой композиции является патент РФ №1797387, который выбран в качестве прототипа.

Обеспечение жизнеспособности композиции вызвано тем, что более вязкие композиции практически невозможно нанести с помощью краскораспылителя, а нанесение наливом в данном случае приводит к перерасходу композиции и увеличению времени сушки покрытия. Под жизнестойкостью заявителем понимается время, в течений которого технологическая вязкость композиции, т.е. время ее истечения из лакокрасочного вискозиметра ВЗ-4 при 20°C, не превысит 200 с.

На решение поставленной задачи направлена композиция для нормализации радиационной обстановки, включающая водный раствор поливинилового спирта и водорастворимые соли, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимых солей она содержит соли кальция, и/или магния, и/или бария, и/или кадмия, и/или цинка, и/или никеля (II), и/или свинца (II), и/или марганца (II), и/или роданидов натрия и/или аммония, при следующих соотношениях компонентов мас. %:

поливиниловый спирт8,0-13,0водорастворимые соли1,0-25,0водаостальное.

Помимо вышеуказанных основных компонентов, композиция может дополнительно содержать глицерин в количестве 1,0-6,0 мас. %, необходимый для увеличения дезактивирующей способности композиции, снижения твердости и улучшения качества снимаемости покрытия с поверхности, а также 0,1-0,3% сульфонола и азотной кислоты соответственно для улучшения смачивания композицией запыленных и замасленных поверхностей и для увеличения ее дезактивирующей способности.

Использование предлагаемой композиции помимо увеличения жизнеспособности композиции до 1,5 лет позволяет получить в 1,1-1,6 раза большие по сравнению с прототипом величины К_Д при дезактивации поверхностей из нержавеющей стали, загрязненных смесью β-радионуклидов осколочной группы (цезий, церий, кобальт и стронций). После формирования покрытий из предлагаемых композиций, содержащих соли марганца (II) и/или роданиды, образуются негорючие пленки.

Перечень технической документации на компоненты, входящие в состав предлагаемой композиции

1. Поливиниловый спирт - ГОСТ 10779-78;

2. Магний азотнокислый, 6-водный - ГОСТ 11088-75;

3. Магний уксуснокислый, 4-водный - ГОСТ 10829-78;

4. Кальций хлористый технический - ГОСТ 450-77;

5. Кальций уксуснокислый, 1-водный - ГОСТ 3159-76;

6. Аммоний роданистый технический - ГОСТ 19522-74;

7. Натрий роданистый - ГОСТ 13367-77;

8. Барий хлористый технический - ГОСТ 742-78;

9. Барий азотнокислый технический - ГОСТ 1713-79;

10. Цинк хлористый технический - ГОСТ 7345-78;

11. Цинк азотнокислый, 6-водный - ГОСТ 5106-77;

12. Марганец (II) азотнокислый, 6-водный - ГОСТ 6203-77;

13. Марганец (II) уксуснокислый, 4-водный - ГОСТ 16538-71;

14. Кадмий азотнокислый, 4-водный - ГОСТ 6262-74;

15. Кадмий уксуснокислый, 2-водный - ГОСТ 5824-71;

17. Свинец (II) азотнокислый - ГОСТ 4236-77;

18. Свинец (II) уксуснокислый, 3-водный - ГОСТ 1027-67;

19. Глицерин - ГОСТ 6259-75;

20. Кислота азотная - ГОСТ 4461-77;

21. Сульфонол - ТУ 0751-0508.106-95.

Пример приготовления композиции.

В двугорлую колбу, снабженную обратным холодильником и механической мешалкой, заливается раствор навески соли в рассчитанном количестве водопроводной воды. Затем в колбу вносится навеска промышленного ПВС марки 16/1 или 32/1. Колба нагревается на водяной бане при температуре 70-80°С до полного растворения ПВС.

Приготовленная таким образом композиция может быть нанесена на дезактивируемую или защищаемую поверхность с помощью краскораспылителя, кисти, валика или наливом.

При необходимости в охлажденный до 20°С водно-солевой раствор ПВС вносят последовательно при перемешивании глицерин, и/или сульфонол, и/или азотную кислоту.

Качественный и количественный состав предлагаемой композиции на основе водно-солевого раствора ПВС указан в таблицах 1, 1-1, 2, 2-1, 3 и 3-1.

Для определения срока хранения композиции (τ) использовался лакокрасочный вискозиметр марки ВЗ-4, представляющий собой воронку объемом 100 мл с диаметром сопла 4 мм. Через равные промежутки времени хранения при 20±1°С определялось время истечения композиции из доверху наполненного вискозиметра. За величину τ принималось такое время хранения композиции, через которое время ее истечения из вискозиметра впервые превысит 200 с.

Сроки хранения всех предлагаемых композиций указаны в табл.1, 1-1, 2, 2-1,3 и 3-1.

Для испытаний композиций на дезактивирующую способность использовались два типа радиоактивных растворов:

- раствор смеси хлоридов цезия-13 7, церия-144, стронция-90 (+иттрий-90) и кобальта-60 с объемной активностью 2,5·10⁷ Бк/л, содержащий 10^-3 моль/л хлорида калия и имеющий рН 5,3-5,6;

- раствор нитрата четырехвалентного плутония-239 в 1М растворе азотной кислоты с объемной активностью 3·10⁶ Бк/л.

Дезактивирующую способность композиций определяли следующим образом. В центр диска из коррозионностойкой стали марки 11Х18Н10Т диаметром 30 мм наносили радиоактивный раствор. После высыхания раствора определяли исходную активность А_исх загрязненного стального диска. Затем на загрязненный диск наносили 1 мл композиции и сушили ее при 20°С и относительной влажности воздуха 55-60% до остаточного содержания влаги 13,8-14,0% (контроль с помощью весов). Сформировавшуюся на поверхности полученного таким способом образца пленку удаляли, после чего определяли остаточную активность А_ост стального диска. Коэффициенты дезактивации К_Д рассчитывали по формуле:

К_Д = А_исх/А_ост

За величину К_Д принималось усредненное значение для 5 образцов.

Время защитного действия при изоляции (t^защ _изол) поверхностей покрытиями, полученными при высыхании предлагаемых композиций, определяли следующим образом. На покрытие, сформированное на подложке из коррозионностойкой стали марки 11Х18Н10Т при условиях, аналогичных условиям испытаний рецептур на дезактивируемость, наносили загрязняющий раствор; этот раствор высушивается на поверхности покрытия. Таким образом готовится серия из одинаковых образцов. Эти образцы хранятся в эксикаторе при температуре 20±2°С и относительной влажности воздуха 60-65%. Через равные промежутки времени с нескольких образцов снимается покрытие и определяется активность подложки. Временем защитного действия считается то время, по прошествии которого средняя активность подложки превысит фоновое значение на величину, большую погрешности измерения фона. За погрешность определения фона принималась величина корня квадратного из величины скорости счета фона.

Время защитного действия при локализации загрязнений (t^защ _лок) определялось методом влажного мазка. Для этого серия образцов, представляющих собой загрязненные радионуклидами сферические подложки из коррозионностойкой стали марки 11Х18Н10Т диаметром 30 мм со сформированным на них покрытием, готовится аналогично серии образцов для испытаний на дезактивируемость. Эти образцы хранятся в эксикаторе при температуре 20±2°С и относительной влажности воздуха 60-65%. Через равные промежутки времени отбирается 5 образцов. Поверхность покрытия каждого из образцов накрывается кружком из фильтровальной бумаги диаметром 30 мм, смоченным 0,1 мл дистиллированной воды. Каждый образец протирается бумажным кружком 3 полных оборота. Затем кружки сушатся, после чего определяется их активность. За (t^защ _лок) принималось время, по прошествии которого усредненная активность на поверхности образцов начинает превышать фоновое значение на величину, большую чем погрешность определения фона.

Результаты определения Кд, t^защ _изол и t^защ _лок приведены в таблицах 1, 1-1, 2, 2-1, 3 и 3-1.

Для характеристики физико-механических свойств покрытий, полученных из предлагаемых композиций, использовались предел прочности пленки при разрыве σ_r (МПа) и твердость пленки по маятниковому прибору Н, определяемая в относительных единицах. Качество снимаемости покрытий из предлагаемых композиций измерялось в баллах от 1 до 5.

Измерение σ_r проводилось с помощью разрывной машины. Образцы для измерений готовились поливом предлагаемых композиций на стальные прямоугольные пластины размером 200×20 мм с последующей сушкой при 20°С и относительной влажности воздуха 60% до остаточной влажности пленки 13,5-14%. Полученные таким образом на поверхности стальных пластин пленки отделялись от пластин и использовались в качестве образцов для испытаний при условии отсутствия у них видимых дефектов. Толщина приготовленных таким образом образцов контролировалась с помощью микрометра и составляла для всех образцов 0,15 мм. Испытания проводились при температуре 22°С и относительной влажности воздуха 55%. Образец закреплялся в зажимах разрывной машины, после чего зажимы раздвигались со скоростью 20 мм/мин. По ходу испытания для каждого образца измерялись нагрузка и удлинение до разрыва образца. Прочность на разрыв определялась по формуле:

σ_r=F_r/S,

где F_r - растягивающая нагрузка в момент разрыва, Н; S - площадь поперечного сечения образца до растяжения, мм². За результат измерения принималось среднее арифметическое значений σ_r пяти параллельных опытов.

Твердость покрытия Н определялась по маятниковому прибору типа ТМЛ. Для этого предлагаемые композиции выливались на предварительно обезжиренные стеклянные пластинки размером 100×100×1 мм и сушились при 20°С и влажности воздуха 60% до остаточной влажности пленки 13,5-14%. Толщина полученных таким образом образцов контролировалась с помощью микрометра и составляла 1200 мкм. Испытание проводилось при 22°С и влажности воздуха 60%. Пластина с нанесенным на нее покрытием помещалась на столик прибора, который плавно поднимался до соприкосновения с опорными шариками маятника. Затем маятник отклонялся от нулевого положения на 6° и освобождался. Определялось время затухания маятника. Измерение повторялось в трех разных местах образца; за результат измерения времени затухания маятника для данного образца принималось среднее арифметическое трех измерений времени затухания в разных частях образца. Твердость покрытия определялась по формуле

H=t_исп/t₀,

где t_исп - время затухания колебаний маятника на испытуемом образце, a t₀ - время затухания маятника на эталонной стеклянной пластинке, с.

Качество снимаемости покрытий, получаемых из предлагаемых композиций, определялось для поверхности из коррозионностойкой стали марки 11Х18Н10Т. Для этого на предварительно обезжиренные образцы стали размером 180×60×3 мм поливом наносились предлагаемые композиций. Для каждого состава композиций определялось качество снимаемости покрытий, приготовленных через 1 сутки после создания рецептуры, и приготовленных по прошествии времени, за которое технологическая вязкость рецептуры достигнет 200 с. Сушка этих композиций проводилась при 20°С и относительной влажности воздуха 55% до остаточного содержания влаги в покрытии 13,5-14%. Толщина покрытий во всех случаях составляла 300 мкм.

Испытание проводили при температуре 20°С и относительной влажности воздуха 55%. На образце покрытия, по контуру шаблона на расстоянии 20 мм от краев образца, делался надрез лезвием бритвы до основания образца перпендикулярно к поверхности образца. От узкого края образца отслаивали полосу покрытия длиной 40 мм. Подготовленный таким образом образец вставляли в пазы рамки, обращенной вниз стороной покрытия, и закрепляли отслоенную часть покрытия в зажимном устройстве. Закрепленный в зажимном устройстве конец отслоенной части покрытия нагружали, начиная с минимальной массы 5 г. При этом выдерживали следующую последовательность нагрузок: 5, 50, 100, 500, 2500 г. В момент отпускания груза включался секундомер, и определялась снимаемость покрытия на не отслоенном участке длиной 100 мм при заданной нагрузке, за время не более 60 с. Качество снимаемости покрытия оценивалось в баллах по пятибалльной шкале: при нагрузке менее 5 г - 5 баллов, от 5 до 50 г - 4 балла, от 50 до 100 г - 3 балла, от 100 до 500 - 2 балла, от 500 до 2500 - 1 балл, более 2500 - 0 баллов. За результат испытаний принималось значение качества снимаемости в баллах, соответствующее большинству совпадающих значений по результатам 6 параллельных измерений.

Результаты определения механических характеристик и качества снимаемости покрытий, полученных из предлагаемых композиций, приведены в таблицах 1, 1-1, 2, 2-1, 3 и 3-1. Таблицы 1, 2, 3 отражают качественные и количественные показатели при использовании всех существенных признаков 1-го пункта формулы изобретения, а таблицы 1-1, 2-1, и 3-1 отражают все показатели при использовании независимых и зависимых пунктов формулы изобретения.

Анализ результатов

Как видно из таблиц 1, 1-1, 2, 2-1, 3 и 3-1, срок хранения предлагаемых композиций до достижения ими технологической вязкости 200 с составляет от 0,4 до 1,5 лет. Коэффициенты дезактивации (см. табл.) предлагаемыми композициями при загрязнении поверхности коррозионностойкой стали смесью β-излучающих изотопов осколочной группы (цезий-137 + стронций-90 (+ иттрий-90) + церий-144 + кобальт-60) лежат в интервале 400-600 и превышают максимальный уровень К_Д по прототипу в 1,1-1,6 раза. При этом величины К_Д для α-излучателей (плутония-239) находятся на уровне 1000-1380, что достаточно для применения данных композиций при дезактивации поверхностей, загрязненных α-излучателями. Качество снимаемости покрытий, полученных из предлагаемых композиций, составляет 3-5 баллов. Таким образом, предлагаемые рецептуры могут быть использованы для дезактивации комплексных радиоактивных загрязнений, состоящих из α- и β-активных излучателей.

Покрытия, полученные из предлагаемых композиций, характеризуются временем защитного действия при локализации или изоляции α- и β-активных загрязнений от 120 до 190 суток, а также прочностью на разрыв от 20 до 41 МПа и твердостью 0,04-0,25 относительных единиц. Такие характеристики позволяют использовать предлагаемые рецептуры для изоляции и локализации комплексных α- и β-активных загрязнений. Поскольку нормализация радиационной обстановки включает в себя как дезактивацию поверхности от любых видов радиоактивных загрязнений, так и локализацию и изоляцию поверхностей от этих загрязнений, предлагаемые композиции на основе водно-солевых растворов ПВС сроком хранения от 0,7 до 1,5 года предпочтительно использовать для нормализации радиационной обстановки в качестве штатных составов.

Примеры использования композиций с количественным составом, отличающимся от заявленного в формуле изобретения, в таблицах не представлены, но были испытаны.

Снижение массовой доли ПВС в композиции до массы менее чем 8% нетехнологично, поскольку приводит к значительному увеличению времени формирования (сушки) съемного покрытия. Введение более 13 мас. % ПВС приводит к понижению жизнестойкости композиции менее 0,5 лет. Поэтому содержание ПВС в композиции от 8,0 до 13,0 мас. % является оптимальным.

Уменьшение массовой доли солей в композиции до массы менее чем 1% не обеспечивает увеличение срока хранения по сравнению с композицией, не содержащей солей. Из таблиц 1, 2 и 3 видно, что по мере увеличения содержания солей в композиции с 1 до 25 мас. % наблюдается тенденция снижения защитных характеристик и качества снимаемости пленки. Снимаемые покрытия, имеющие качество снимаемости менее 4 баллов, неудобны в эксплуатации. Для улучшения качества снимаемости пленок в композицию вводится глицерин. Учитывая, что глицерин также способствует снижению защитных характеристик пленки, увеличение содержания солей в композиции свыше 25 мас. % нежелательно, поскольку с учетом необходимости последующего добавления глицерина приведет к недопустимому понижению времени защитного действия пленок при изоляции и локализации поверхностей менее чем до 120 суток. Поэтому содержание солей в композиции от 1,0 до 25,0 мас. % является оптимальным.

По мере увеличения количества глицерина в композиции снижается предел прочности пленки при разрыве, что отражает известное пластифицирующее действие глицерина на ПВС. Снижение массовой доли глицерина ниже 1%, как показали испытания, не приводит к увеличению качества снимаемости пленки и дезактивирующей способности композиции, а увеличение содержания глицерина свыше 6 мас. % приводит к выделению его на поверхности пленки. Кроме того, при этом твердость пленок снижается менее чем до 0,05 единиц, а времена их защитного действия - менее чем 120 суток, что недопустимо. Поэтому содержание глицерина в композиции от 1,0 до 6,0 мас. % является оптимальным.

Содержание сульфонола в композиции менее 0,1 мас. % при ее нанесении приводит к недостаточному смачиванию замасленных или сильно запыленных поверхностей, а более 0,3 мас. % - к снижению предела прочности пленки при разрыве до менее чем 20 МПа, что недопустимо. Поэтому содержание сульфонола в композиции от 0,1 до 0,3 мас. % является оптимальным.

Содержания азотной кислоты в композиции менее 0,1 мас. % не приводит к заметному увеличению дезактивирующей способности композиции, а содержание ее более 0,3 мас. % вызывает медленное разложение высохшей пленки с ухудшением всего комплекса характеристик пленки и выделением вредных для здоровья газов. Поэтому содержание азотной кислоты в композиции от 0,1 до 0,3 мас. % является оптимальным.

Таблица 1.Качественный и количественный состав (мас. %) композиций и сроки их хранения. Дезактивирующие, локализирующие, изолирующие и физико-механические свойства покрытий на основе этих композиций.№№ примеров123456789101112131415161718компонент                  ПВС8,010,013,08,010,013,08,010,013,08,010,013,08,010,013,08,010,013,0 Нитрат магния1,08,625,0        3,0      Ацетат магния   1,025,06,4   0,2        Хлорид кальция      1,06,225,0   6,1     Ацетат кальция     1,0   0,84,822,0     5,8Роданид аммония 0,8          18,915,31,00,410,2 Роданид натрия     2,2         0,612,819,2Вода91,080,662,091,065,077,491,083,862,091,085,262,067,074,786,091,067,062,0Срок хранения (время достижения технологич. вязкости 200 с), лет1,31,10,51,51,40,61,41,50,51,01,20,81,51,20,50,81,30,8K_d, Σβ400420430410440420420420450400420460470450400420480500K_d, α108011201100120013201250124012601150102010001110116010701080119010001300τ^защ. _лок., Σβ, суток150150140180140150190170150150160140150160170160150150τ^защ. _лок., α, суток160150150190140160170160160160150140150160180170150150τ^защ. _изол., Σβ, суток161160160180150170160150140170160150140150160150170150τ^защ. _изол., α, суток170160150180150160170160150150160150150160170180160160σ_r, МПа353025322631303525293123253530354041Н, отн. единицы0,160,100,050,130,050,100,180,200,260,120,180,250,150,190,220,100,120,10Качество снимаемости, балл333433543443335433

Таблица 1-1.Качественный и количественный состав (мас. %) композиций и сроки их хранения. Дезактивирующие, локализирующие, изолирующие и физико-механические свойства покрытий на основе этих композиций.№№ примеров1-12-13-14-15-16-17-18-19-110-111-112-113-114-115-116-117-118-1компонент                   Глицерин1,0 6,01,06,04,21,0 6,01,0 6,0 2,4 1,0 6,0Сульфонол0,1 0,2  0,2 0,3 0,10,10,30,10,20,2  0,3Азотная кислота 0,10,20,1  0,3 0,30,1  0,30,30,2 0,3 Срок хранения (время достижения технологич. вязкости 200 с), лет1,21,10,41,50,50.51,51,40,51,41,20,51,40,90,61,31,30,5K_d, Σβ420430490430470440460440520430420500520500420420520550K_d, α110011501200136013001250130012901250118010101190118011601220120010501370τ^защ. _лок., Σβ, суток140150130170120120180170120150170120150150170160150130τ^защ. _лок., α, суток160150120180110130170150130150150120150150170160150120τ^защ. _изол., Σβ, суток160160120180120140160160120160150120150140170150180110τ^защ. _изол., α, суток160160120170120140160160120150160130140150170170160130σ_r, МПа313022302227292021272920242325324020Н, отн. единицы0,150,90,040,110,040,070,060,210,220,100,180,070,050,050,130,090,060,05Качество снимаемости, балл435555545445445545

Таблица 2.Качественный и количественный состав (мас. %) композиций и сроки их хранения. Дезактивирующие, локализирующие, изолирующие и физико-механические свойства покрытий на основе этих композиций.№№ примеров192021222324252627282930313233343536компонент                   ПВС8,010,013,08,010,013,08,010,013,08,010,013,08,010,013,08,010,013,0Хлорид бария0,625,08,11,8              Нитрат бария   5.21,025,0         0,3  Хлорид цинка      1,06,725,0 3,0   2,0   Нитрат цинка0,4        1,022,04,3      Нитрат марганца       1,2    11,41,019,8   Ацетат марганца   1,0          3,20,714,325,0 Вода91,065,078,984,089,062,091,082,162,091,065,082,780,689,062,091,075,762,0Срок хранения (время достижения технологии, вязкости 200 с.), лет1,51,40,51,31,20,51,21,10,91,11.40,61,50,90,51,01,20,5K_d, Σβ400500460450420510390470540410560470450380490420490510K_d, α100012601280103010101090130011201250108011901020113012801090105012201270τ^защ. _лок., Σβ, суток160150150150160140180150130150140160150170150150160150τ^защ. _лок., α, суток170140150170160140170160150160150150150160150150170150τ^защ. _изол., Σβ, суток150140170180190150150150150160130150160160150180160150τ^защ. _изол., α, суток180150160150160150150160140190150170170180160190150150σ_к, МПа352230283325383025312531273624353026Н, отн. единицы0,150,200,220,100,170,080,100,100,050,140,050,100,200,100,120,160,140,14Качество снимаемости, балл534453433434453533

Таблица 2-1.Качественный и количественный состав (мас. %) композиций и сроки их хранения. Дезактивирующие, локализирующие, изолирующие и физико-механические свойства покрытий на основе этих композиций.№№ примеров19-120-121-122-123-124-125-126-127-128-129-130-131-132-133-134-135-136-1компонент                  Глицерин6,0 1,04,2  2,31,05,13,04,82,0 6,0 3,01,52,7Сульфонол0,2 0,3 0,10,2 0,10,10,1  0,2 0,3  0,2Азотная кислота0,30,1   0,20,10,1 0,3 0,20,10,3 0,20,10,1Срок хранения (время достижения технологич. вязкости 200 с.), лет0,61,40,50,81,20,51,11,00,60,81,00,51,50,50,50,71,10,5K_d, Σβ500520480490430560430520580510580530480500510490530550K_d, α120013101320109010401160135012101320122012501110119013601150117012301350τ^защ. _лок., Σβ, суток120140140130160140170150120150130150160120150140160140τ^защ. _лок., α, суток130140150140170150160150140140130150150120150140160130τ^защ. _изол., Σβ, суток120140160140180140140150130140120140160120160170150140τ^защ. _изол., α, суток130150160130160150150160130180140160170130150170150140σ_r, МПа262220233023322820252127262620292722Н, отн. единицы0,050,180,210,070,170,070,080,100,040,100,040,070,180,050,130,090,110,10Качество снимаемости, балл545554545545454545

Таблица 3.Качественный и количественный состав (мас. %) композиций и сроки их хранения. Дезактивирующие, локализирующие, изолирующие и физико-механические свойства покрытий на основе этих композиций.№№ примеров373839404142434445464748495051525354компонент                  ПВС8,010,013,08,010.013,08,010,013,08,010,013,08,010,013,08,010,013,0Нитрат кадмия12,31,020,0   0,2           Ацетат кадмия   0,710,025,0  5,4         Хлорид никеля  1,8   0,65,219,6         Ацетат никеля      0,2  1,023,07,60,2     Нитрат свинца  3,2         0,89,125,0   Ацетат свинца   0,3      2,0    1,025,014,2Вода79,789,062,091,080,062,091,084,862,091,065,079,491,080,962,091,065,072,8Срок хранения (время достижения технологии, вязкости 200 с.), лет1,50,90,61,21,40,71,21.00,51,30,60,41,51,50,61,41,30,5K_d, Σβ510450530420490560460510540430500490450540550440530500K_d, α102012101140108010601040123011301160110010501190104011301200106011101110τ^защ. _лок., Σβ, суток150160140150150150180160150160140160160160150150140150τ^защ. _лок., α, суток160170150160150140190150140170150160170150140160140150τ^защ. _изол., Σβ, суток160160150160150150170150150160150160190170150170150170τ^защ. _изол., α, суток170170150160170140160160150170150150180170150170150160σ_r, МПа282323363024343225382330303024322532Н, отн. единицы0,100,120,050,100,090,040,100,160,140,150,180,180,130,140,140,150,120,19Качество снимаемости, балл443543443534543433

Таблица 3-1.Качественный и количественный состав (мас. %) композиций и сроки их хранения. Дезактивирующие, локализирующие, изолирующие и физико-механические свойства покрытий на основе этих композиций.№№ примеров37-138-139-140-141-142-143-144-145-146-147-148-149-150-151-152-153-154-1компонент                  Глицерин5,01,0   6,03,62,24,11,05,11,06,02,91,0  6,0Сульфонол  0,20,3 0,10,10,20,3 0,20,2 0,20,1 0,1 Азотная кислота 0,30,1 0,2 0,10,20,30,1 0,10,30,2 0,3  Срок хранения (время достижения технологич. вязкости 200 с.), лет0,70,80,61,21,30,50,90,90,80,60,50,40,61,10,61,41,30,4K_d, Σβ580550560440550600520590600480570530590600560520540560K_d, α110013101180110011401100129012201290114011201240123012201210115011201200τ^защ. _лок., Σβ, суток120160140160160120170150140160120160120150150140140120τ^защ. _лок., α, суток130160160150150120170140130170130160120130140160140120τ^защ. _изол., Σβ, суток130160150150160130150150130170120150130150150170150130τ^защ. _изол., α, суток130170140160160120140150140160140150120150140180150120σ_r, МПа212220202920292820372126222522322423Н, отн. единицы0,060,110,050,100,070,040,070,100,060,130,080,150,040,090,120,090,130,05Качество снимаемости, балл553545555554554435

Изобретение относится к средствам для нормализации радиационной обстановки, а именно к полимерным композициям на основе водного раствора поливинилового спирта, и может быть применено на различных объектах атомной техники. Композиция для нормализации радиационной обстановки включает водный раствор поливинилового спирта и водорастворимые соли. При этом в качестве водорастворимых солей она содержит соли кальция, и/или магния, и/или бария, и/или кадмия, и/или цинка, и/или никеля (II), и/или свинца (II), и/или марганца (II), и/или роданидов натрия и/или аммония при следующих соотношениях компонентов, мас. %: поливиниловый спирт - 8,0-13,0; водорастворимые соли - 1,0-25,0; вода - остальное. Данная композиция обладает высокой (до 1,5 лет) жизнеспособностью и позволяет одновременно решать задачи дезактивации, изоляции и локализации поверхностей от радиоактивных загрязнений. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Композиция для нормализации радиационной обстановки, включающая водный раствор поливинилового спирта и водорастворимые соли, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимых солей она содержит соли кальция, и/или магния, и/или бария, и/или кадмия, и/или цинка, и/или никеля (II), и/или свинца (II), и/или марганца (II), и/или роданидов натрия, и/или аммония при следующих соотношениях компонентов, мас. %:

поливиниловый спирт8,0-13,0водорастворимые соли1,0-25,0водаостальное