Технология лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии (ЛИЭС) для удаленного определения характеристик радиоактивных материалов «in situ»

Компания Applied Photonics Ltd (APL) имеет ряд передовых инноваций в разработке и применении технологии ЛИЭС. Имея более чем 18-летний опыт работы в развертывании технологии ЛИЭС, компания APL заработала репутацию экономически эффективных, надежных и полностью сконструированных продуктов ЛИЭС для использования в самых разных областях, включая научные исследования, химическую индустрию, ядерную энергетику, обращение с ядерными отходами, подводное применение, а также защита и безопасность. 
APL предоставляет продукты ЛИЭС предназначены для специфических применений, однако ни один продукт не может удовлетворить всех требований клиентов, поэтому компания приняла высоко-модульный «системный подход» к своим продуктам ЛИЭС, чтобы обеспечить необходимую степень гибкости и универсальности по функциям форме и стоимости.

Рисунок 1. Спектрометры ЛИЭС производства компании APL

ЛИЭС предлагает уникальные возможности для удаленного определения элементарных характеристик практически всех материалов. Компания APL имеет проверенный опыт в разработке и «реальном» внедрении технологии ЛИЭС в полевых условиях для определения характеристик ядерных материалов, что позволяет предлагать новые и экономически-эффективные практические решения для многих задач определения характеристик материалов, с которыми сталкивается ядерная промышленность.

Разработка компании ST-LIBS успешно была применена на АЭС Селлафилд в резервуаре для переработки ядерного топлива в 2001 году для определения «in situ» общего поверхностного загрязнения верхней части корзины активной зоны для растворения корпуса топливных ядерных стержней. Помимо этого в 2002 году в этом же комплексе, но уже на заводе стеклования радиоактивных отходов, данная система определяла характеристики остатков кальцинированного гидроксиапатита.

Рисунок 2. Удаленная ЛИЭС ST-LIBS, стандартный диапазон определения 1-100 м, абсолютно неинвазивная техника

Применяется в резервуарах высокого давления реакторов на электростанциях Hunterston и Hinkley Point AGR (1999 - 2001 гг.) - анализ состава труб парогенератора «in situ».

Рисунок 3. Волоконная ЛИЭС (LIBSProbe 100), зондовый трос со стандартной длиной 5-75 метров

Представленная система установлена в Уиндскейле в атомном комплексе Селлафилд в камерах для пострадиционного исследования материалов в апреле 2018 г. Общая конструкция может быть адаптирована или сконфигурирована для соответствия различным структурам горячих камер и конкретному применению материалов.

Рисунок 4. Эндоскоп ЛИЭС с защитной стенкой

Определение характеристик элементов в реальном времени для широкого диапазона активных и неактивных материалов, находящихся вокруг горячих камер

Рисунок 5. Высокомощный, находящийся внутри камеры ЛИЭС зонд
Концепция, аналогичная волоконной ЛИЭС, но с сильным βγ-излучением (>50 кГр Со-60) компактного лазера, интегрированного в камеру

Погружной зонд ЛИЭС с газовой продувкой был первоначально разработан и продемонстрирован компанией Applied Photonics Ltd в 2001 году. Целью было предложить новый метод определения характеристик погруженных материалов для хранения отработавшего топлива в резервных ёмкостях, бункерах для отходов и т. д. Может идентифицировать/различать в реальном времени твердые предметы, погруженные в чистую воду, мутную воду, ил и т. д. - может работать практически в любой жидкой среде. Протестирован на глубине 30 метров в море для элементного анализа металлических и керамических объектов на морском дне.
 

Рисунок 6. Погружной волоконный ЛИЭС (LIBS Probe 100S), зондовый трос со стандартной длиной 5-75 метров

Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по поставке лабораторного и научного оборудования на территории РФ