Обгрунтування створення детонаційного СО2 лазеру для дезактивації радіоактивних поверхонь
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.169258Ключові слова:
іскровий розряд, передіонізацієя, струмопровідний канал, лазери, детонація, дезактивація, лазерне випромінювання, напругаАнотація
Лазерний метод дезактивації базується на випаровуванні оксидних плівок під впливом випромінювання. За випарювального механізму лазерне випромінювання повинно за час імпульсу нагріти верхній шар плівки до температури кипіння та випарити його. Він актуальний тому, що у світі зростають вимоги до екологічної безпеки, це дає можливість створення компактної, енергоефективної лазерної установки. На відміну від існуючих лазерних енергоефективних установок, детонаційна лазерна сиcтема надасть можливість суттєво впливати та швидко здійснювати дезактивацію забруднених поверхонь радіоактивними ізотопами за рахунок випаровування оксидних плівок під дією випромінювання. Детонаційні технології відносяться до критичних технологій, на основі яких можуть бути реалізовані пульсуючі детонаційні системи, наприклад, пульсуючі детонаційні двигуни, детонаційні лазери, магнітогідродинамічні генератори з детонаційним згоранням палива, системи ініціювання об’ємного вибуху. Впровадження цих систем на озброєнні та військовій техніці може суттєво змінити сферу їх застосування. Середня потужність лазера може перевищувати 100 кВт і вище. При цьому, застосування суміщі, як джерела енергії, робить систему не тільки компактною, але і малою по масі у відношенні до існуючих подібних систем. Довжина хвилі за рахунок формування випромінювання в далекій інфрачервоній області становитиме 10,6 мкм. Тобто, комбіновані силові установки забезпечать не тільки силовий привід і електричне енергозабезпечення машин. Це дозволить створити силові детонаційні установки з частотою періодичного ініціювання не менш, ніж 100 Гц, які будуть працювати на зрідженій суміші і незначним використання кисню в запальною порції
Посилання
- Galak, А. V. (2014). The appling of the detonation carbon oxygen lasers for deactivation. Zbirnyk naukovykh prats Kharkivskoho universytetu Povitrianykh syl, 1, 241–245.
- Veĭko, V. P., Shakhno, E. A., Smirnov, V. N., Myaskovskiĭ, A. M., Borovskikh, S. S., Nikishin, G. D. (2007). Laser decontamination of metallic surfaces. Journal of Optical Technology, 74 (8), 536. doi: https://doi.org/10.1364/jot.74.000536
- Blohin, O. A., Vostrikov, V. G., Krasyukov, A. G. et. al. (2001). Mobil'niy lazerniy kompleks dlya avariyno vosstanovitel'nyh rabot v gazovoy promyshlennosti. Gazovaya promyshlennost', 33–34.
- Stem, R. C., Pdsner, J. A. (1985). Atomic Vapor Laser Isotope Separation. First International Laser Science Conference, 8.
- Pat. No. US5624654 A. Gas generating system for chemical lasers (1996). No. 5,624,654 USA. declareted: 13.05.1996; published: 29.04.1997.
- Savina, M., Xu, Z., Wang, Y., Reed, C., Pellin, M. (2000). Efficiency of concrete removal with a pulsed Nd:YAG laser. Journal of Laser Applications, 12 (5), 200. doi: https://doi.org/10.2351/1.1309551
- Latham, W. P., Rothenflue, J. A., Helms, C. A., Kar, A., Carroll, D. L. (1998). Cutting performance of a chemical oxygen-iodine laser. Gas and Chemical Lasers and Intense Beam Applications. doi: https://doi.org/10.1117/12.308059
- Pat. No. 5011049/25 Frantsiya. Sposob dezaktivatsii poverhnosti, raspolozhennoy v zone radioaktivnogo zagryazneniya yadernoy ustanovki (1992). No. 2084978; declareted: 24.03.1992; published: 20.07.1997, Bul. No. 16.
- Miljanic, S., Stjepanovic, N., Trtica, M. (2000). An attemp to use a pulsed CO2 laser for decontamination of radioactive metal surfaces. Journal of the Serbian Chemical Society, 65 (5-6), 445–450. doi: https://doi.org/10.2298/jsc0006445m
- Potiens, A. J., Dellamano, J. C., Vicente, R., Raele, M. P., Wetter, N. U., Landulfo E. (2014). Laser decontamination of the radioactive lightning rods. Radiation Physics and Chemistry, 95, 188–190. doi: https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2013.03.043
- Kumar, A., Prakash, T., Prasad, M., Shail, S., Bhatt, R. B., Behere, P. G., Biswas, D. J. (2017). Laser assisted removal of fixed radioactive contamination from metallic substrate. Nuclear Engineering and Design, 320, 183–186. doi: https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2017.06.003
- Delaporte, P., Gastaud, M., Marine, W., Sentis, M., Uteza, O., Thouvenot, P. et. al. (2002). Radioactive oxide removal by XeCl laser. Applied Surface Science, 197-198, 826–830. doi: https://doi.org/10.1016/s0169-4332(02)00456-7
- Delaporte, P., Gastaud, M., Marine, W., Sentis, M., Uteza, O., Thouvenot, P. et. al. (2003). Dry excimer laser cleaning applied to nuclear decontamination. Applied Surface Science, 208-209, 298–305. doi: https://doi.org/10.1016/s0169-4332(02)01360-0
- Dzhidzhoev, M. S. (1971). Detonatsionniy gazodinamicheskiy lazer. Pis'ma v ZhЕTF, 13, 73–76.
- Bazhenova, T. V., Golub, V. V. (2003). Ispol'zovanie gazovoy detonatsii v upravlyaemom chastotnom rezhime (obzor). Fizika goreniya i vzryva, 4, 3–21.
- Korytchenko, K. V., Galak, A. V. (2011). Usovershenstvovannyy metod rascheta dinamiki vvoda energii v iskrovoy kanal po krivoy razryadnogo toka. Prikladnaya radioelektronika, 10 (1), 51–59.
- Gel'fand, B. Е. (2002). Predely detonatsii vozdushnyh smesey dvuhkomponentnymi gazoobraznymi goryuchimi veschestvami. Fizika goreniya i vzryva, 38 (5), 101–104.
- Korytchenko, K. V., Bolyuh, V. F., Galak, A. V. (2011). Eksperimental'noe issledovanie effektivnosti vvoda energii v gazovom razryade s predionizatsiey. Prikladnaya radioelektronika, 10 (3), 361–367.
- Korytchenko, K. V., Bolyukh, V. F., Galak, O. V. (2011). Validation of dynamics of energy input into a gas-discharge channel by modeling of spark-discharge gas detonation initiation. Elektrotekhnika i elektromekhanika, 3, 70–73.
- Galak, А. V., Karlov, D. V., Chernyvskiy, O. U., Sinko, A. G. (2013). The ways of development of laser weapon yesterday, today, tomorrow. Nauka i tekhnika Povitrianykh Syl Zbroinykh Syl Ukrainy, 4 (13), 123–130.
- Galak, А. V. (2014). Prospects of development of pulse detonation engines. Difficulties of their realization. Systemy ozbroiennia i viyskova tekhnika, 2, 73–76.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Alexander Galak, Oleh Kravchuk, Serhii Petrukhin, Alexey Klimov, Serhii Kasian, Aleksii Blekot, Anatolii Nikitin, Volodymyr Kotsiuruba
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
