Nghiên cứu xây dựng quy trình chế tạo chất tẩy xạ dạng gel ứng dụng để xử lý chống nhiễm xạ các bề mặt công trình xây dựng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Hoàng Nam NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHẤT TẨY XẠ DẠNG GEL ỨNG DỤNG ĐỂ XỬ LÝ CHỐNG NHIỄM XẠ CÁC BỀ MẶT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Hồng Nam NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHẤT TẨY XẠ DẠNG GEL ỨNG DỤNG ĐỂ XỬ LÝ CHỐNG NHIỄM XẠ CÁC BỀ MẶT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 8440301.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Phạm Thị Việt Anh TS Vũ Ngọc Toán Hà Nội - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sỹ cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập Các nội dung nghiên cứu kết quả, số liệu nêu luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng đáng tin cậy Trong luận văn có sử dụng phần kết đề tài: “Nghiên cứu, xây dựng quy trình cơng nghệ chế tạo chất tẩy xạ theo nguyên lý tạo màng hấp thụ, theo mẫu Decon gel 1108 dùng cho cơng trình xây dựng sau vụ nổ cố hạt nhân” chủ nhiệm đề tài đồng ý Nếu phát có gian lận tơi xin hồn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng kết luận văn Tác giả Trần Hồng Nam LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành với hướng dẫn bảo tận tình TS Phạm Thị Việt Anh, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội TS Vũ Ngọc Tốn, Viện Hóa học - Vật liệu, Viện Khoa học Cơng nghệ qn sự, Bộ Quốc phịng Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc quan tâm, động viên hướng dẫn nhiệt tình Thầy Cơ suốt thời gian thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Q thầy giáo Khoa Môi Trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội truyền cho kiến thức giúp đỡ suốt trình học tập Khoa Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, anh, chị, em, bạn bè động viên, giúp đỡ tơi q trình học tập hồn thành khóa học Hà Nội, ngày 31 tháng 05 năm 2019 Học viên Trần Hoàng Nam MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Các nguồn phát sinh bụi phóng xạ đặc điểm bụi phóng xạ 1.1.1 Các nguồn phát sinh bụi phóng xạ 1.1.2 Đặc điểm bụi phóng xạ 1.2 Tác hại bụi phóng xạ cơng trình sức khỏe người 1.3 Nguy lây nhiễm bụi phóng xạ nƣớc ta 13 1.4 Các nghiên cứu tẩy xạ giới Việt Nam 18 1.4.1 Một số công nghệ tẩy xạ cho bề mặt cơng trình bị nhiễm xạ 18 1.4.3 Cơng nghệ chế tạo kĩ thuật sử dụng chất tẩy xạ dạng gel 24 1.5 Sơ lƣợc số chất tẩy xạ dạng gel 25 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Vật liệu thiết bị 27 2.1.1 Vật liệu 27 2.1.2 Thiết bị phịng thí nghiệm 27 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu kỹ thuật sử dụng 28 2.2.1 Phương pháp chế tạo chất tẩy xạ dạng gel 28 2.2.2 Phương pháp kỹ thuật phân tích 29 2.2.3 Phương pháp đánh giá tính kỹ thuật gel tẩy xạ 31 2.2.4 Phương pháp kiểm tra khả tẩy xạ 32 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Chế tạo chất tẩy xạ dạng gel MRD-1 35 3.1.1 Lựa chọn hợp chất phức có khả tạo liên kết bền với ion đồng vị phóng xạ dung dịch 35 3.1.2 Xác định số bền axit citric dung dịch APG 41 3.1.3 Sự tạo phức ion kim loại với axit citric dung dịch APG 42 3.2 Chế tạo chất tẩy xạ dạng gel sở hợp chất đƣợc lựa chọn 44 3.3 Đánh giá chất lƣợng hiệu tẩy xạ gel MRD-1 56 3.3.1 Đánh giá chất lượng gel MRD-1 56 3.3.2 Đánh giá hiệu tẩy xạ cho bề mặt vật liệu 59 3.4 Hồn thiện quy trình chế tạo đề xuất biện pháp ứng dụng chất tẩy xạ dạng gel thực tế để xử lý nhiễm phóng xạ cho bề mặt cơng trình xây dựng 62 3.4.1 Hồn thiện quy trình chế tạo 62 3.4.2 Quy cách đóng gói sản phẩm 63 3.4.3 Quy cách an toàn sử dụng sản phẩm 63 3.4.4 Quy cách an toàn bảo quản sản phẩm 64 3.4.5 Quy cách an toàn vận chuyển sản phẩm 64 3.4.6 Các quy định thao tác sử dụng 64 3.5.7 Bảo quản sản phẩm 65 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Chia bụi phóng xạ theo kích thước thời gian rơi xuống mặt đất Bảng 1.2 Khả tích tụ đồng vị phóng xạ thể [4] 11 Bảng 3.1 Kết tính số bền axit citric mơi trường nước 35 Bảng 3.2 Hằng số bền tạo phức axit citric Sr2+ dung dịch .37 Bảng 3.3 Hằng số bền tạo phức axit citric Co2+ dung dịch 40 Bảng 3.4 Hằng số bền axit citric dung dịch chất APG 10 .41 Bảng 3.5 Hằng số bền phức ion Ni2+ axit citric .43 Bảng 3.6 Hệ chất tạo màng chất HĐBM .45 Bảng 3.7 Kết phân tích tiêu kỹ thuật MRD-1 .56 Bảng 3.8 Hiệu tẩy xạ gel MRD-1 Decon gel 1108 59 Bảng 3.9 Hoạt độ trước tẩy xạ (cps) 60 Bảng 3.10 Hoạt độ sau tẩy xạ lần (30 - cps) .61 Bảng 3.11 Hoạt độ trước tẩy xạ (cps) 61 Bảng 3.12 Hoạt độ sau tẩy xạ lần (30 - cps) .62 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hình ảnh cố tác hại hạt nhân, phóng xạ Hình 1.2 Cơ chế ô nhiễm chất phóng xạ bề mặt kim loại 10 Hình 2.1 Đường chuẩn định lượng Cs Sr ICP-MS 29 Hình 2.2 Phổ UV-VIS đường chuẩn định lượng Ni2+ dung dịch 30 Hình 2.3 Phổ UV-VIS đường chuẩn định lượng Co2+ dung dịch 30 Hình 3.1 Phân bố hàm lượng cấu tử axit xitric dung dịch 35 Hình 3.2 Đường cong chuẩn độ tạo phức axit citric Ni2+ 36 Hình 3.3 Đồ thị phân bố phức Sr2+ với axit citric dung dịch theo pH môi trường tỷ lệ mol Sr2+: Cit ban đầu khác 38 Hình 3.4 Đường cong chuẩn độ tạo phức axit citric Cs+ 39 Hình 3.5 Đường cong chuẩn độ tạo phức axit citric Co2+ 39 Hình 3.6: Đồ thị phân bố phức Co2+ với axit citric dung dịch theo pH môi trường tỷ lệ mol Co2+: Cit ban đầu khác 41 Hình 3.7 Minh họa trình phối trộn thành thành phần 64 DANH MỤC VIẾT TẮT APG Ankyl polyglucosit Bq Đơn vị đo hoạt động phóng xạ Beccơren ( phân rã/giây) CNCT Cơng nghệ chế tạo CMC Cacboxymetyl xenlulo Cps Độ nhớt động lực (Dynamic Viscosity ) ĐKKT Điều kiện kỹ thuật HĐBM Hoạt động bề mặt HPLC Sắc ký lỏng cao áp (High-performance liquid chromatography KTTT Khí tài tiêu tẩy LC-MS Sắc ký lỏng khối phổ (Liquid chromatography–mass spectrometry) PVA Poly vinyl ancol QTCN Quy trình cơng nghệ SDS Natri dodecyl sunfat ICP-MS Plasma khối khổ IR Quang phổ hồng ngoại ( Infrared radiation ) UV-Vis Quang phổ tử ngoại (Ultra violet – Visible) TX Tẩy xạ PX Phóng xạ MỞ ĐẦU Bên cạnh ưu điểm thay lĩnh vực điện hạt nhân, xạ hạt nhân, y học hạt nhân, sinh học hạt nhân, vũ khí,… tồn nguy tiềm tàng, khó lường trước tác hại hạt nhân- phóng xạ phát tán có chủ đích khơng có chủ đích mơi trường Nhân loại chứng kiến nhiều cố hạt nhân- phóng xạ với mức độ tàn phá ảnh hưởng chưa thấy lịch sử người, sinh vật môi trường Một thực tế rõ ràng rằng, dù chưa có điện hạt nhân, song cố hạt nhân ô nhiễm phóng xạ cho bề mặt cơng trình, trang thiết bị kỹ thuật nguy tiềm tàng nước ta, mà Trung Quốc triển khai xây dựng, vận hành 03 nhà máy điện hạt nhân cách biên giới nước ta không xa Trong biên chế quân đội lực lượng cứu hộ cứu nạn nước trang bị nhiều loại khí tài, thiết bị, dung dịch, chất tẩy xạ cho đối tượng với quy mô khác Với ưu điểm độ thuận tiện sử dụng, hiệu tẩy xạ cao, phổ áp dụng rộng, nhiều loại chất tẩy xạ dạng gel quan tâm nghiên cứu nhằm đưa vào trang bị để xử lý cố công hạt nhân, bom bẩn, như: Decon gel 1108, decon gel 1120, Argonne supergel, Alara 1146, Pentek 604 Tiêu biểu họ sản phẩm phải kể đến decon gel 1108, decon gel 1101, decon gel 1102 công ty CBI poymers Firstlinetech - Mỹ sản xuất theo ISO 9001 Nguyên tắc làm việc họ sản phẩm dựa sở phản ứng tạo phức vòng bền vững hợp chất có khả tạo phức chất gel tẩy xạ với ion đồng vị phóng xạ Phức vịng lơi kéo ion phóng xạ lưu giữ chúng hợp phần chất tạo màng gel Bên cạnh đó, thành phần chất tẩy xạ cịn có hợp phần chất hoạt động bề mặt, chất chống tái bám, chất an định, chất ức chế ăn mòn số phụ gia khác Khi sử dụng, chất tẩy xạ dạng gel tự khô điều kiện thường dễ dàng bóc lột khỏi bề mặt bị nhiễm xạ Lớp màng nhiễm xạ sau bóc lột bỏ thu gom xử lý theo quy định hành Các sản phẩm EPA khuyến nghị sử dụng để tẩy đồng vị phóng xạ dạng hạt, kim loại nặng, hợp chất hữu tan không tan nước, chí hợp chất triti chúng bám nhiễm bề mặt nằm TT Chỉ tiêu Phƣơng Đơn pháp đo vị đo So sánh với Kết Decon gel 1108 ( *) 4, 30 rpm 25oC) Hàm lượng chất không bay TCVN 10370- % 18, 83 19,0 L/m2 1,05 1,1 o C 15-50 15-50 % 75- 88 75- 89 Phút 7,0 Giờ 1,7 1,6 Điểm 2 MPa 28,8 25,53 % 354,2 332,6 % 113 76,8 Giờ 28 1:2010 Lượng tiêu hao (đạt độ dày màng TCVN 0,7-1,0 mm sau 2095:1993 phủ đều) Khoảng nhiệt độ sử dụng hiệu 9567:2013 Độ ẩm môi trường sử dụng phủ lên bề mặt mẫu vật liệu khô 11 12 13 14 15 16 TCVN 9350:2012 Thời gian tạo màng 10 TCVN TCVN 9567:2013 Thời gian TCVN phủ tiếp lớp thứ hai 9567:2013 Độ bám dính TCVN màng CT-3 2097:1993 Độ bền kéo đứt màng Độ dãn dài đứt màng Độ dãn TCVN 4635:1988 dư màng Thời gian khô lớp TCVN 57 6,5 TT Chỉ tiêu màng để gỡ bỏ Phƣơng Đơn pháp đo vị đo So sánh với Kết Decon gel 1108 ( *) 2096:1993 27 khỏi bề mặt vật liệu nhiễm (ở nhiệt độ 25-28oC, độ ẩm 8285%) 17 TCVN Hạn sử dụng Năm 5816:2009 Độ ăn mòn thep 18 CT-3 sau 10 lần Ảnh SEM - phủ-bóc 19 Hàm lượng chất hoạt động bề mặt TCVN ‰ 6971:2001 5,2 Khơng ăn mịn 3,3 5,0 Khơng ăn mịn 3,2 Ghi chú: ( * ) - Kết phân tích decon gel 1108 dựa liệu đề tài : “Nghiên cứu, xây dựng quy trình cơng nghệ chế tạo chất tẩy xạ theo nguyên lý tạo màng hấp thụ, theo mẫu Decon gel 1108 dùng cho cơng trình xây dựng sau vụ nổ cố hạt nhân” Kết bảng 3.7 cho thấy gel MRD-1 có pH = 7,20, pH trung tính đảm bảo cho việc hình thành phức với ion đồng vị phóng xạ chất tạo phức tồn gel, hạn chế tác hại gây ăn mòn bề mặt vật liệu sử dụng vũ khí trang bị xây dựng Tỷ trọng gel khoảng 1,012 kg/L, với độ nhớt khoảng 13.800 cPs 25oC Ở điều kiện bảo quản thơng thường, gel có hạn sử dụng khoảng 62-64 tháng Các tiêu chất lượng gel MRD-1 thu Bảng tương đương với mức chất lượng Decon gel 1108 hãng Firstlinetech-Mỹ sản xuất 58 3.3.2 Đánh giá hiệu tẩy xạ cho bề mặt vật liệu * Đánh giá hiệu tẩy xạ cho bề mặt vật liệu phịng thí nghiệm Hiệu tẩy xạ gel MRD-1 đồng vị phóng xạ loại vật liệu khác nhau, so sánh với Decon gel 1108, nêu bảng 3.8 Bảng 3.8 Hiệu tẩy xạ gel MRD-1 Decon gel 1108 Hiệu suất tẩy xạ sau lần tẩy TTT Nguồn đồng Mẫu vật liệu vị phóng xạ nghiên cứu U238 Thép CT-3 MRD-1 Decon gel 1108 96,2 98,2 98,0 97,9 ankyd 79,0 77,2 Gỗ thông 68,6 69,1 Bê tông 96,9 97,2 96,1 96,8 94,6 90,5 84,1 83,4 (Hoạt độ 100 - Màng 200 Bq/cm2) xạ, H, % sơn Vải phòng da L1 Cs137 (Hoạt Thép CT-3 độ Màng 15.000 sơn - ankyd 20.000 Gỗ thông 41,0 35,1 Bq/cm2) Bê tông 96,5 96,7 97,5 97,5 96,5 97,0 ankyd 69,6 69,9 Gỗ thông 49,5 45,0 Bê tơng 98,2 97,8 Vải phịng da L1 Sr90 Thép CT-3 (Hoạt độ 100 - Màng 200 Bq/cm2) sơn Vải phòng da L1 59 Kết Bảng 3.8 nhận thấy, hiệu suất tẩy xạ MRD-1 bề mặt vật liệu nhiễm tác nhân phóng xạ khác tương đồng với Decon gel 1108, tẩy xạ hiệu bề mặt nhẵn, bóng, như: thép, màng sơn, cao su, bị nhiễm loại đồng vị phóng xạ khác nhau, hiệu tẩy xạ đạt 90% Trong đó, bề mặt dỗ, xốp gỗ, bê tơng, hiệu suất tẩy xạ giảm đáng kể, khoảng 70-80%, đặc biệt với bề mặt bê tông bị nhiễm Cs137 hiệu suất tẩy xạ giảm mạnh, cịn khoảng 40-50% Như vậy, thấy chất tẩy xạ Decongel 1108, chất tẩy xạ MRD-1 tẩy xạ hiệu chất phóng xạ bề mặt vật liệu có hiệu hạn chế chất phóng xạ thâm nhập sâu vào khối vật liệu * Đánh giá hiệu tẩy xạ cho bề mặt vật liệu thực địa - Chất mơ phóng xạ: Dung dịch 131I phương tiện, trang bị khác nêu cụ thể kế hoạch thử nghiệm phương án thử nghiệm Kết thử nghiệm khả tẩy xạ bề mặt tường bê tông tường bê tông quét sơn điều kiện: lượng chất tẩy xạ sử dụng L/m2, hoạt độ phông môi trường 0,5 - 1,0 cps thu sau:  Đối với bề mặt sơn tường bê tông (chất tẩy xạ MRD-1) Hoạt độ trước sau tẩy xạ chất tẩy xạ MRD-1 bề mặt sơn dẫn 3.9 3.10 Bảng 3.9 Hoạt độ trước tẩy xạ (cps) Vị trí Lần Lần Lần Lần Lần Trung bình Hoạt độ sau 30 800 706 712 715 701 726,8 652,4 565 574 669 670 672 630,0 565,5 515 520 717 700 706 631,6 566,9 587 591 691 694 693 651,2 584,5 515 617 621 620 721 618,8 555,4 518 622 711 623 707 636,2 571,1 60 Bảng 3.10 Hoạt độ sau tẩy xạ lần (30 - cps) Vị Lần Lần Lần Lần Lần Trung Hiệu tẩy xạ trí bình (%) 34 36 40 40 38 37,6 94,2 20 22 22 22 22 21,6 96,2 25 24 24 24 24 24,2 95,7 21 22 21 23 23 22,0 96,2 26 25 26 24 26 25,4 95,4 26 26 27 27 26 26,4 95,4 Khơng giống phương pháp phân tích hóa học khác, phân tích hoạt độ phóng xạ việc phân tích giống ta đo giá trị pH mẫu nước số nhảy liên tục nên khó có số liệu Do đó, người ta phải lấy liên tục 05 giá trị đo thời điểm mẫu, tính giá trị trung bình Kết thu cho thấy, hiệu tẩy xạ MRD-1 nguồn 131 I đánh nhiễm bề mặt sơn tường bê tông nằm khoảng 95,4 - 96,2 % Lớp màng gel MRD-1 sơn lên tường với lượng tiêu hao khoảng L/m2, sau - 10 phút bề mặt gel se lại, cho phép phủ tiếp lớp thứ hai sau 1-2 Để yên sau 28 - 30 điều kiện thử nghiệm ta dùng tay dễ dàng lột bỏ khỏi bề mặt sơn mà làm bong tróc lớp sơn phủ  Đối với bề mặt xi măng tường bê tông (gel MRD-1) Hoạt độ trước sau tẩy xạ gel MRD-1 bề mặt xi măng tường bê tông dẫn bảng 3.11 3.12 Bảng 3.11 Hoạt độ trước tẩy xạ (cps) Vị trí Lần Lần Lần Lần Lần Trung bình Hoạt độ sau 30 568 573 582 575 580 575,6 516,7 582 594 590 507 518 558,2 501,0 510 524 518 514 510 515,2 462,4 553 551 562 558 566 558,0 500,9 500 506 507 510 513 507,2 455,3 516 524 522 505 524 518,2 465,1 61 Bảng 3.12 Hoạt độ sau tẩy xạ lần (30 - cps) Vị Lần Lần Lần Lần Lần Trung Hiệu tẩy xạ trí bình (%) 31 32 31 32 32 31,6 93,9 14 17 17 18 18 16,8 96,6 28 27 27 27 28 27,4 94,1 32 31 30 32 32 31,4 93,7 35 36 34 33 33 34,2 92,5 28 27 29 29 28 28,2 93,9 Kết thu cho thấy, hiệu tẩy xạ gel MRD-1 nguồn 131I đánh nhiễm bề mặt xi măng tường bê tông nằm khoảng 92,5 - 96,6 % Lớp màng gel MRD-1 sơn lên tường với lượng tiêu hao khoảng L/m2, sau - 10 phút bề mặt gel se lại, cho phép phủ tiếp lớp thứ hai sau 1-2 Để yên sau 28 - 30 điều kiện thử nghiệm ta dùng tay dễ dàng lột bỏ khỏi bề mặt sơn mà làm bong tróc lớp sơn phủ 3.4 Hồn thiện quy trình chế tạo đề xuất biện pháp ứng dụng chất tẩy xạ dạng gel thực tế để xử lý nhiễm phóng xạ cho bề mặt cơng trình xây dựng 3.4.1 Hồn thiện quy trình chế tạo * Quy tình chế tạo chất tẩy xạ dạng gel MRD-1 sau hoàn thiện - Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu bao gồm 152g PVA; 5g Nacitrat; 20g Citric; 5g EDTA; 2g SDS; 4ml APG; 3ml PLD; 4ml GLY; 3g CMC - Bước ( tổng hợp thành phần 1): khuấy PVA nước nhiệt độ 65 – 70oC, sau bổ sung CMC glecerol tiếp tục khuấy - Bước ( tổng hợp thành phần ): cho Natri citrate vào nước sau bổ sung EDTA, citric khuấy cho tan Sau tan, tiếp tục bổ sung APG0810, SDS 1methyl-2-pyrrodidone chất phụ gia màu - Bước 4: Phối trộn từ từ thành phần vào thành phần để tạo thành chất tẩy xạ dạng gel MRD-1 - Bước 5: Chiết rót chất tẩy xạ dạng gel MRD-1 bình đựng chuyên dụng 62 - Bước 6: Lưu kho, lấy mẫu để kiểm nghiệm Hình 3.7 Minh họa trình phối trộn thành thành phần 3.4.2 Quy cách đóng gói sản phẩm - Chất tẩy xạ MRD-1 đóng chai can nhựa HDPE dung tích 1,0 L 5,0 L, có nắp xốy ren kỹ, có tem mác rõ ràng - Vỏ chai can chứa chất tẩy xạ MRD-1 có dán nhãn, ghi rõ: đơn vị sản xuất, ngày tháng sản xuất, hạn sử dụng, dung tích, cơng dụng, điều kiện bảo quản, cách sử dụng - Các chai can sau chứa chất tẩy xạ MRD-1 đóng thùng giấy carton cứng bên dán nhãn ghi đầy đủ thông tin chai/can, kèm theo tờ hướng dẫn sử dụng chi tiết 3.4.3 Quy cách an toàn sử dụng sản phẩm - Trước sử dụng chất tẩy xạ MRD-1, phải đọc kỹ hướng dẫn sử dụng, đeo mang khí tài bảo hộ lao động theo quy định gồm: kính bảo hộ, mũ bảo hộ, găng tay, quần áo, ủng bảo hộ; - Màng gel sau lột bỏ phải thu gom vào thiết bị chuyên dụng, tránh phát tán môi trường gây ô nhiễm thứ cấp; - Tránh chất tẩy xạ MRD-1 tiếp xúc trực tiếp với mắt, miệng Khi chất tẩy xạ rơi vào miệng, mắt cần nhanh chóng rửa nước sạch; 63 - Trong trình sử dụng chất tẩy xạ MRD-1 có dấu hiệu bị mẩn ngứa, dị ứng da cần dừng sử dụng tiến hành thơng gió cho khu vực sử dụng; - Sử dụng hết sản phẩm không vất bỏ chai/can nhựa môi trường Chai/can đựng sản phẩm tái sử dụng 3.4.4 Quy cách an toàn bảo quản sản phẩm - Sản phẩm MRD-1 bảo quản kho phòng chứa khơ ráo, thống, mát, đủ ánh sáng, có mái che, tránh ánh sáng trực tiếp, nhiệt độ 40 oC Nền kho/phòng chứa làm vật liệu chống ăn mịn, chống trơn trượt - Khơng để chai, can hộp chứa sản phẩm lên vật nhọn, sắc vật nặng đè lên - Giá kệ vật liệu thông thường, đảm bảo vững chắc, không xếp chồng trực tiếp lớp chai can hộp carton chứa lọ/can chứa chất tẩy xạ MRD-1 lên 3.4.5 Quy cách an toàn vận chuyển sản phẩm - Sản phẩm vận chuyển phương tiện vận tải thơng dụng, có mái che, có neo buộc - Trong trình vận chuyển tránh xê dịch, va đập, làm bẹp, móp méo bao bì đổ, vỡ sản phẩm, không xếp chồng sản phẩm lên lớp 3.4.6 Các quy định thao tác sử dụng * Yêu cầu người sử dụng, gel tẩy xạ thiết bị - Người sử dụng chất tẩy xạ phải đào tạo từ sơ cấp khí tài phịng hóa trở lên, sử dụng thành thạo thiết bị, dụng cụ tiêu tẩy; phải đọc kỹ hướng dẫn sử dụng chất tẩy xạ MRD-1 trước sử dụng - Chất tẩy xạ MRD-1 phải hạn sử dụng không xuất dấu hiệu hư hỏng sau: + Chất có màu lạ, xuất mảng màu khác (trong chất tẩy xạ xuất vệt trắng mờ, lẫn vết xanh) + Chất phân thành lớp riêng biệt có màu khác + Xuất mùi hương lạ, khác với mùi ghi bao bì + Trong chai can đựng xuất cặn 64 - Trước sử dụng phải chuẩn bị kiểm tra đầy đủ, đảm bảo tình trạng hoạt động tốt thiết bị, dụng cụ tiêu tẩy chổi quét gel, lăn, xô nhựa, chậu nhựa, máy nén khí * Thứ tự thao tác sử dụng - Bước 1: Chuẩn bị thiết bị dụng cụ tiêu tẩy, dụng cụ đựng rác thải nhiễm phóng xạ, chất tẩy xạ, phương tiện bảo hộ - Bước 2: Mặc khí tài phịng da khí tài hô hấp - Bước 3: Mở nắp can chai chứa chất tẩy xạ MRD-1, đổ cốc xô khô, sạch, miệng đủ rộng, trộn sử dụng để tẩy xạ (tính tốn lượng sử dụng theo diện tích bị nhiễm xạ để đổ chất tẩy xạ ra) - Bước 4: Nạp chất tẩy xạ vào bình chứa súng phun gel nhúng chổi quét sơn lăn sơn vào chất tẩy xạ - Bước 5: Phun/quét chất tẩy xạ thành lớp màng có độ dầy 1,0 - 1,5 mm lên toàn bề mặt vật liệu bị nhiễm xạ - Bước 6: Đợi cho lớp thứ khô (sau khoảng - giờ), tiến hành quét tiếp lớp thứ hai (nếu cần), để gel tự khơ - Bước 7: Cởi bỏ khí tài, phun rửa thiết bị, khí tài tiêu tẩy dung dịch tẩy xạ thu hồi, tắm vệ sinh cho người - Bước 8: Để chất tẩy xạ tự khô điều kiện thường, sau 24 - 48 tiếng, mang mặc khí tài phịng hộ tiến hành bóc, lột bỏ lớp màng chất tẩy xạ khỏi bề mặt bị nhiễm Thu gom lớp màng vào dụng cụ chứa rác thải nhiễm phóng xạ chuyên dụng để xử lý theo quy định hành - Bước 9: Sau tẩy xạ lần thứ nhất, đo lại mức nhiễm xạ bề mặt Nếu cần thiết, tiến hành tẩy xạ lần hai lần ba bề mặt an tồn phóng xạ người thiết bị (dùng máy đo phóng xạ cầm tay) - Bước 10: Cởi khí tài tiêu tẩy dung dịch tẩy xạ, tắm vệ sinh cho người tẩy xạ 3.5.7 Bảo quản sản phẩm Chất tẩy xạ MRD-1 bảo quản nơi khơ ráo, thống mát, có mái che, có giá kê (nhiệt độ 20 - 25 oC, độ ẩm không 90 %), tránh ánh sáng chiếu trực tiếp 65 Không xếp chồng 05 lớp chai can hộp carton chứa sản phẩm lên 66 KẾT LUẬN - Bằng trang thiết bị nước, luận văn chế tạo gel tẩy xạ MRD-1 từ PVA, CMC, axit citric, trinatri citrat, EDTA số hợp phần khác lựa chọn; - Chất tẩy xạ MRD-1 thu dạng gel, sánh, đồng nhất, màu xanh lam, mùi thơm nhẹ, độ nhớt đạt 13.800 cPs 25oC, tỷ trọng đạt 1,012 kg/L Chỉ tiêu chất lượng hiệu tẩy xạ gel MRD-1 tương tự sản phẩm Decon gel 1108 thử nghiệm với đồng vị U238, Cs137 bề mặt gỗ thông, thép CT3, màng sơn alkyd, bê tông, đạt hiệu tẩy xạ 90% vật liệu (thép, sơn, gỗ, bê tông, ) nhiễm đồng vị phóng xạ bề mặt; - Luận văn hồn thiện quy trình chế tạo chất tẩy xạ dạng gel MRD-1 sở tham khảo quy trình chế tạo số nghiên cứu Thế giới Việt Nam 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Việt Bắc (2000), Vật liệu sơn chất tạo màng bảo vệ, Trung tâm Khoa học kỹ thuật -Công nghệ quân Nguyễn Xuân Bào, Vũ Thanh Bình, (2007), Chất dung dịch tiêu độc, tẩy xạ, diệt trùng, NXB Quân đội nhân dân Nguyễn Tinh Dung (1998), Hóa học phân tích, Nhà xuất Giáo dục Lê Chí Kiên (2006), Hóa học phức chất, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Mạnh Lục (2012), Hóa học hệ phân tán keo, Trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng Hồng Nhâm (2005), Hóa học vơ tập ba, NXB Giáo dục Trần Văn Nhân (2004), Hóa keo, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Hữu Phú (2006), Hóa lý hóa keo, NXB Khoa học Kỹ thuật Lâm Ngọc Thụ (2005), Cơ sở hóa học phân tích, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 10 Lương Văn Trường (2000), Vũ khí hạt nhân cách phòng chống, NXB Quân đội nhân dân 11 Đề tài cấp Quốc phòng (2016 – 2018) “ Nghiên cứu, xây dựng quy trình cơng nghệ chế tạo chất tẩy xạ theo nguyên lý tạo màng hấp thụ, theo mẫu Decon gel 1108, dùng cho công trình xây dựng sau vụ nổ cố hạt nhân ” Tiếng Anh 11 A.Yu Lonin, A.P Krasnopyorova, (2007), Use of zeolites for decontamination of radioactively contamined working surfaces, National Science Center "Kharkov Institute of Physics and Technology", 61108, Kharkov, Ukraine 12 Maciejewski, P Zielonka, Z Wrzesiński, J (2011), New method for removal radioative particle of waste water after decontamination 13 Dr Alim A Fatah, Richard D Arcilesi, Jr.Adam K Judd, Laurel E O’Connor, Charlotte H Lattin, Corrie Y Wells (2007), Guide for the Selection of Chemical, Biological, Radiological, and Nuclear Decontamination Equipment for Emergency First Responders 2nd Edition, US Department of Homeland Security, Washington, DC 20531 68 14 Dorota Kołodyńska (2011), Chelating Agents of a New Generation as an Alternative to Conventional Chelators for Heavy Metal Ions Removal from Different Waste Waters, Maria Curie-Skłodowska University, Poland 15 Ed Feltcorn (2006), Technology Reference Guide for Radiologically contaminated Surfaces, U.S Environmental Protection Agency 16 D.H.Solomon, The chemistry of organic film formers, New york: Wiley 1967 17 Petri Kinnunen, (2008), ANTIOXI- Decontamination techniques for activity removal in nuclear environments, 1050, Brussels, Belgium 18 J Benley, G.P.A Turner (1997), Introduction to paint chemistry and principles of paint technology, Forth Edition Published in the USA by Chapman and Hall 19 Jan Severa, Jaromír Bár (1991), Handbook of radioative contamination and decontamination, Purkyn6 Medical Research, Hradec Krdlov6, Czechoslovakia 20 R Lambourne, T.A Strivens, (1999), Paint and surface coatings: Theory and Practice, Woodhead publishing limited Cambridge England 21 Richard J Farn (2006), Chemistry and Technology of Surfactants, Blackwell Publishing 22 R.J Serne, K.J Cantrell, C.W Lindenmeier, A.T Owen, I.V Kutnyakov, R.D Orr, and A.R Felmy, (2002), Radionuclide-Chelating Agent Complexes in Low-Level Radioactive Decontamination Waste; Stability, Adsorbtion and Transport Potential, Division of Systems Analysis and Regulatory Effectiveness Office of Nuclear Regulatory Research U.S Nuclear Regulatory Commission Washington 23 R J Serne, A R Felmy, K J Cantrell, K M Krupka, J A Campbell H Bolton, Jr., J K Fredrickson (1995), Characterization of Radionuclide-Chelating Agent Complexes Found in Low-Level Radioactive Decontamination Waste, Washington, DC 20555-0001 69 24 Valentina Toropova, Dimitri Davidov (2012), Combined technology for radioactive contaminated soil remediation based on application of hydroseparation, chemical leaching and addition of natural organic and mineral absorbers, Project B-859, Joint Institute for Power and Nuclear Research- Sosny National Academy of Sciences of Belarus 25 Yoshiki Wadachi, Kazuo Takada, Yoshito Yamaoka and Syun Noguchi (1964), “Decontamination of Cationic Radioactive Isotopes by Cationic Surfactants”, Journal of Nuclear Science and Technology, 2, (3), p.l04-107 (March, 1965) 26 John Drake et al (2011), Side-by-side performance comparision of chemical-based decontamination products for dirty bomb cleanup-11099, WM 2011 conference, Phoenix, AZ [1] H Neil Gray et al., “Applications of polymeric smart materials to environmental problems”, Environmental Health Perspectives, Vol 105, 1997, pp 55-63 27 U.S EPA., “Technology evaluation report- CBI polymers Decongel 1101 and 1108 for radiological decontamination”, EPA 600/R-11/084, 2011, 29 pages 28 Chong Hun Jung et al., “Chemical gel for decontamination of Cs surrogate on stainless steel surface”, WM2011 conference, 2011, pages 29 U.S EPA., “Evaluation of the curing times of strippable coatings and gels as used for radiological decontamination”, EPA 600/R-14/238, 2014, 67 pages 30 H Neil Gray et al., “Smart polymeric coatings for surface decontamination”, Ind Eng Chem Res., Vol 40, 2001, pp 3540-3546 31 Rajiv Kohli, K L Mittal., “Developments in surface contamination and cleaning”, Elservier, 2010, 302 pages 32 Pham Quang Luong et al., “Study to produce polymer gel for decontamination on the surface of steel, ceramic, plastic, glass”, Vinatom-AR, 2014, pp 171-182 33 Rajiv Kohli., “Strippable coatings for removal of surface contaminants”, Development in surface contamination and cleaning, Chapter 5, 2010, pp 177-224 70 34 U.S EPA, “Evaluation of chemical-based technologies for removed of radiological contamination from building material surfaces”, EPA/600/S-15/155, 2015, pages 35 U.S EPA, “Impact of stagnant air flow conditions on the curing times of strippable coatings and gels as used for radiological decontamination”, EPA/600/R-15/171, 2015, pages 36 U.S EPA, “CBI polymers decongel® 1108 for decontamination of Americium”, EPA/600/R-12/067, 2013, pages 71 radiological ... TỰ NHIÊN - Trần Hoàng Nam NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHẤT TẨY XẠ DẠNG GEL ỨNG DỤNG ĐỂ XỬ LÝ CHỐNG NHIỄM XẠ CÁC BỀ MẶT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG Chun ngành: Khoa học mơi trường... gel hiệu cao, phổ sử dụng rộng, em tiến hành thực đề tài: ? ?Nghiên cứu xây dựng quy trình chế tạo chất tẩy xạ dạng gel ứng dụng để xử lý chống nhiễm xạ bề mặt cơng trình xây dựng? ?? trang thiết bị,... 1: Nghiên cứu xây dựng quy trình chế tạo chất tẩy xạ dạng gel - Nội dung 2: Nghiên cứu đánh giá chất lượng hiệu tẩy xạ sản phẩm chế tạo số loại vật liệu xây dựng - Nội dung 3: Hồn thiện quy trình