Rosatom 燃料公司 TVEL 和特洛伊茨克創新與熱核研究所 (TRINITI) 開發了一種技術，可以使用臭氧浴對受輻射污染的金屬設備進行凈化。TVEL表示，它的效率比國外同行高得多，并且可以顯著減少處理二次液體放射性廢物所需的時間。

由耐腐蝕鋼制成的核電廠設備通常采用化學方法進行去污。需要去除殘留放射性的元素使用特殊溶液長時間清洗，包括高錳酸鉀作為堿，然后是酸。該過程需要 6-8 小時，成本高，并且會導致形成大量二次液體放射性廢物 (LRW)。

受 TVEL 委托，TRINITI 專家開發了一種替代方法。不使用高錳酸鉀溶液，而是將高濃度臭氧氣泡飽和的水倒入設備腔體或去污浴中，并加熱至 95ºC。臭氧是一種非侵蝕性、環保的強氧化劑。TRINITI 的項目經理 Igor Vtorushin 說，使用這種水氣混合物進行清潔只需 20 分鐘。這不僅節省了時間和資源，而且更安全——清潔過程越快，輻射劑量越低。

它也更有效率。用高錳酸鉀溶液在去污浴中大量“沐浴”受放射性污染的產品需要反復更換試劑。Vtorushin 解釋說：“與高錳酸鉀不同，臭氧不會向 LRW 中引入任何其他化合物。使用后，含臭氧的水無需更換，只需增加臭氧含量即可添加氣泡。LRW 的體積即使經過三到四個純化循環也沒有變化。”

TVEL 核與輻射危險設施退役首席專家 Alexander Ermakov 說：“二次 LRW 的回收既復雜又昂貴，它需要收集和運輸系統、加工和固化裝置。特殊容器中的固化產品，在暫存后，被轉移到放射性廢物處理場所。” 整個鏈條涉及大量的技術工作和巨大的財務成本。Ermakov 解釋道：“我們的技術不使用這么多化學危險試劑——我們的試劑是臭氧，一種氧氣，處理前后，零件用草酸溶液清洗，但其濃度較弱，進入 LRW 的試劑減少了十倍。結果，LRW 的處理得到簡化，我們可以將更少的廢物送到處置場。”

臭氧的使用并非俄羅斯獨有。以東芝為例，采用臭氧水溶液去污，但溶解氧化膜的操作溫度僅為70℃。然而，臭氧的溶解度隨著溫度升高而降低，因此其在溶液中的濃度降低。隨著溫度的升高，鋼上氧化膜的松散速度和其中所含放射性核素向臭氧溶液中的轉變速度急劇增加。TRINITi 科學家通過使用氣態高濃度臭氧向前邁出了重要一步。這使得將介質溫度提高到 95ºC 成為可能，并且在此溫度下臭氧幾乎不溶于水。

“在接近 95ºC 的溫度下，氧化鉻不會與溶解在水中的臭氧發生激烈反應，而是與通過氣泡中的薄水層擴散的氣態臭氧發生激烈反應，”Vtorushin 解釋道。“氣泡越小，水膜越薄，臭氧的擴散和氧化鉻的氧化就越快。我們為工廠配備了臭氧發生器，可以生產濃度超過 200 mg/l 的臭氧。外國類似物的最大值為 100 mg/l。濃縮臭氧和在液相高溫下控制氣相分散提供了優勢。”

TRINITI建造了一個用于測試高濃度臭氧凈化模式的實驗臺和一個用于NPP管道設備凈化的可移動模塊化支架。“現在的開發處于模型實驗階段——使用具有真實設備尺寸的元素。今年計劃在真實物體上進行測試，”Ermakov 說。正式的全面測試將在 Seversk 的鈾-石墨反應堆退役試點和示范中心的蒸汽發生器上進行。一個模塊化的展臺將被送到那里。與此同時，另一個地點正在籌備中——位于奧焦爾斯克的瑪雅克放射化工廠。

瑪雅克中央實驗室測試實驗室負責人 Natalya Kuznetsova 說：“他們決定使用這項技術來凈化由耐腐蝕含鉻合金和鋼制成的拆卸式可折疊設備。”TRINITI 專家正在估算升級放射化工廠凈化場以實施新技術的成本。如果臺架試驗成功，到 2025 年，使用高濃度臭氧去污的實驗設備將在 Rosatom 企業投入使用。