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放射性污染金属表面的激光去污
高智星1，李 静1，马梅花1，郑佐西1，韩丽璇1,2
1.中国原子能科学研究院，北京 房山 ;2.清华大学天津高端装备研究院,天津,东丽
非放样品的激光去污验证
模拟金属表面激光去污前后的形貌
金属表面激光去污前后LIBS光谱强度及
样品平均激光剥离层厚度
激光去污产生的主产物 大颗粒粉尘
中放废液沾染样品的激光去污
辐照
次数
剥离厚度
(μm)
24 6.94
48 4.79
72 5.74
96 4.42
200 5.48
放射性废液沾染样品激光去污前后形貌
激光去除沾染物的质量系数,厚度,
放射性去污系数及残余面活度
退役管道样片激光去污前后的形貌
退役管道不同部位样片的激光去污
前后的放射性活度及剥离质量
●激光去污过程可以有效剥离金属表面20~50μm的污染层，可完全清除金属表面沉积物,剥离产物主要以大
颗粒粉尘为主,二次污染物少的特点非常适于核设施去污;
●对于中放废液沾染的金属表面，激光去污系数可以达到100倍(DF),处理后的表面活度可以满足解控标准,
有效降低放射性废物处置量;
●激光去污可以从中放管道剥离85%的放射性活度(残余活度570bq/cm2）,有效降低放射性废物处置等级;
●核设施管道内壁的放射性分布具有较大的分散性,建议在退役工作中，考虑利用激光定位准确,剥离厚度
可控的特性结合等离子体光谱等分析技术充分调查放射性活度空间分布。
激光技术具有定位准确，无需接触，二次污染物少等优点，激光光谱分
析、激光去污、激光切割等技术的发展成熟，将为核设施退役工程中源项调
查、表面去污和设备拆解等工作提供安全、高效、清洁的新选择。
退役中放管道样品的激光去污
装置由脉冲激光光源及光束控制传输系统，清洗过程
在线监测及离线评价系统和气溶胶及粉尘俘获收集系统构
成(左图)。激光器输出的激光脉冲通过两个电控运动的
45°反射镜的折转至样品表面,实现样品的二位扫描,通过
光束整形系统在样品表明形成1.8×0.56mm的辐照面积(右
图),最大脉冲辐照强度12J/cm2, 辐照频率1-20Hz.
激光去污具备无需接触、定位准确、二次污染少等特点,适合核设施退
役过程中的表面去污。在非放金属样品激光去污的实验基础上，针对中放废
液沾染物及中放管道的激光去污，设计了实验装置并开展了去污实验。
实验证实激光对于金属类中放废物的去污系数可达100倍以上，中低放废
液沾染的不锈钢样品在激光去污后的残余放射性接近0.1Bq/cm2，达到放射性
废物清洁解控的国家标准。