Подводная лазерная резка имеет огромный потенциал при демонтаже судовых ядерных реакторов.

Много десятилетий назад выполнялась программа по разработке процесса подводной резки электронным лучом. Этот проект был заморожен, главным образом, из-за низкой экономической эффективности. Позже, когда были разработаны мощные лазеры, этот проект возник опять, но уже с лазерным тепловым источником. Барьером оставался вопрос рентабельности.

Сегодня ученые Лазерного Центра в Ганновере (LZH; Hannover, Germany), независимого, некоммерческого исследовательского института, хотят ответить: может ли лазерный луч использоваться для эффективного демонтажа ядерных реакторов, для разрезания подводных его конструкций (см.рис.).

Эта часть проекта AZULa (Automated separation of reactor pressure vessel installations using underwater laser technology”) будет включать разработку процесса лазерной резки и создание компактной режущей головки для использования в радиологической, активированной и загрязненной подводной среде.

Эта система должна включать прямой демонтаж ядерных установок (сосудов реактора под давлением), так как лазерная резка предлагает значительные преимущества по сравнению с обычными, традиционными методами резки.

Затраты на окончательную очистку водного бассейна значительно уменьшаются при лазерной резке, по сравнению с резкой водяной струёй или обычными механическими методами резки. Утилизация отходов является процессом длительным и дорогостоящим. Кроме того механические методы резки подвержены заклиниванию инструмента, что не может произойти с лучом при лазерной резке. Лазерная резка представляется более дешёвой альтернативой при демонтаже компонентов ядерных реакторов.

Проект AZULa осуществляется в сотрудничестве с Orano (Paris, France) и спонсируется Федеральным министерством образования и научных исследований по гранту проекта, с координатором: Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS; Köln, Germany).

Во всем мире есть 76 ядерных реакторов, которые должны быть выведены из эксплуатации в 2019 году, а затем будут демонтированы и утилизированы. 183 реактора будут списаны в 2020-х и 127 единиц в 2030-х годах.

Проблема весьма актуальная, требует решения с повышением эффективности и снижении затрат.

На рисунке - подводная лазерная резка (фото: LZH)

ПРИМЕЧАНИЕ: Лазерная резка при утилизации атомных реакторов и подводных лодок рассматривалась в СССР как очень перспективный процесс. Были выполнены ряд исследований, правда, не под водой, а на воздухе. Предполагался также лазерный раскрой на металлолом списанных судовых конструкций гражданского и военного назначения.

Источник: Feasibility study tackles effective laser beam cutting underwater / David Belforte // Industrial Laser Solutions, MARCH / APRIL 2019, p.6; www.industrial-lasers.com