Celda caliente. Cámara caliente. Diferentes tipos de celdas calientes.

Cámaras calientes en el Laboratorio Nacional de Argonne.
Cada cámara está equipada con una ventana de visualización y dos manipuladores controlados a distancia.

Las cámaras blindadas para trabajar con sustancias altamente activas a menudo se denominan "celdas calientes" o "laboratorios calientes". Las celdas calientes son celdas de contención de radiación en las que las personas pueden operar y manipular el equipo necesario y se utilizan tanto en energía nuclear como en radiología médica.

Industria atómica

Las celdas calientes se utilizan para comprobar el estado de las barras de combustible nuclear gastado y para trabajar con otros objetos que son emisores de rayos gamma de alta potencia. Por ejemplo, los isótopos médicos irradiados en un reactor nuclear o acelerador de partículas se procesan en una celda caliente. La proliferación generalizada de armas nucleares también explica el uso cada vez mayor de células calientes: pueden usarse para llevar a cabo reacciones químicas al extraer plutonio del combustible gastado. El corte de las barras de combustible usadas, la disolución del combustible nuclear y el primer ciclo de extracción en el proceso de reprocesamiento de combustible nuclear PUREX (ciclo de alta actividad) se realizan en una celda caliente. El funcionamiento de las cámaras está asociado con el uso de acoplamientos especiales de liberación rápida: acoplamientos simples o múltiples con control remoto. Además de la conexión remota de los circuitos de refrigeración, la neumática, los acoplamientos rápidos también se utilizan para circuitos con residuos nucleares líquidos, vapor de agua, muestreo en cajas de guantes, etc. Lea más sobre el uso de conectores rápidos en la industria nuclear.

Para el segundo ciclo del proceso PUREX (ciclo de actividad media), se puede utilizar una guantera convencional.

Cámara caliente hospitalaria para preparar tecnecio-99m para su uso
en tomografía computarizada por emisión de fotón único

Radiología médica

Las cámaras calientes se utilizan ampliamente en radiología médica: para la producción de radiofármacos de acuerdo con los estándares para organizar la producción y el control de calidad de medicamentos (en fábricas), para manipular y dosificar radiofármacos (en hospitales). El usuario nunca debe exponerse a la radiación de isótopos radiactivos, por lo que las celdas de contención hechas de acero inoxidable 316 u otros materiales como PVC o Corian tienen una capa protectora exterior gruesa. Esta protección se puede lograr mediante el uso de plomo (que es una práctica común), así como materiales como el hormigón (que requiere espesores de pared muy grandes) o tungsteno. La cantidad de radiactividad en la cámara caliente, la energía de los fotones gamma emitidos por los radioisótopos y el número de neutrones producidos en el material utilizado determinan el espesor requerido de la capa protectora. Por ejemplo, una fuente de cobalto 60 de 1 kCi requiere una capa protectora más gruesa que una fuente de iridio 192 de 1 kCi para mantener la misma dosis de radiación en la superficie exterior de la celda caliente. Además, si se utilizan materiales que contienen algunos actínidos, como Cf, o combustible nuclear gastado en la celda caliente, se puede requerir adicionalmente una capa de agua o polietileno para reducir la tasa de producción de neutrones. Más sobre el uso de acoplamientos rápidos para tecnología médica

Visualización de ventanas

Las cámaras de video se pueden usar para monitorear visualmente los procesos en la celda caliente (sin embargo, esto requiere reemplazo de manera regular), pero el vidrio de plomo es el más comúnmente usado. Se producen varios grados de vidrio de plomo de diferente densidad, el más común de los cuales es de 5,2 g / cm 3. Se realiza un cálculo aproximado del espesor equivalente de dicho vidrio multiplicando el espesor del revestimiento de plomo por 2,5 (por ejemplo, un revestimiento de plomo de 10 mm de espesor equivale a un vidrio de plomo de 25 mm de espesor). Anteriormente, los tanques de vidrio llenos de solución de ZnBr 2 para proteger contra los rayos gamma de alta energía se usaban como ventanas de visualización en celdas calientes. Este método de blindaje carece de inconvenientes tales como el oscurecimiento del vidrio de plomo con el tiempo bajo la influencia de la radiación, y también proporciona una "autorreparación" de cualquier daño causado a la solución por radiación radiactiva. Sin embargo, conduce inevitablemente a una distorsión óptica debido a la diferencia en los índices de refracción de la solución y el vidrio.

Manipuladores

Los manipuladores o fórceps controlados de forma remota se utilizan para manipular de forma remota el equipo dentro de las celdas calientes. Su uso es increíblemente valioso: evitan la necesidad de colocar las manos dentro de la celda protectora, lo que resultaría en una exposición severa a la radiación en los dedos / manos. Los manipuladores se utilizan junto con esferas blindadas, que pueden ser producidas por la mayoría de las empresas líderes en I + D. El uso de manipuladores es efectivo cuando se combina el uso de acoplamientos especiales para control remoto: la serie UM.

Guantes

Los guantes con protección de plomo se utilizan a menudo en combinación con pinzas; proporcionan una mayor precisión en la manipulación y se pueden utilizar en entornos de baja radiación (por ejemplo, en celdas calientes de los laboratorios de medicina nuclear de los hospitales). Varias empresas han desarrollado guantes con protección de tungsteno para proporcionar una precisión aún mayor y una mejor protección que los guantes con protección de plomo. Los guantes deben cambiarse con regularidad ya que los productos químicos utilizados para limpiar / esterilizar las cámaras causan un desgaste significativo.

Habitaciones limpias

Las cámaras calientes suelen estar ubicadas en salas blancas con clasificaciones de pureza del aire que van de D a B (la categoría C es la más común). Es extremadamente raro que las celdas calientes se coloquen en habitaciones de clase A o sin clasificación de pureza del aire.

Diferentes tipos de celdas calientes.

- Cámaras de investigación: Estas cámaras se utilizan a menudo para probar nuevos módulos de equipos químicos o procesos químicos. El tamaño de las cámaras es generalmente bastante grande debido a la flexibilidad necesaria para usar diferentes módulos químicos, que pueden variar considerablemente en tamaño (por ejemplo, Synthera y Tracerlab). Algunas cámaras requieren manipulación remota.

- Mini cámaras apiladas: Este tipo de celda caliente se utiliza exclusivamente para la producción de radiofármacos. Se coloca un módulo químico en cada una de las cámaras y se inicia el proceso de producción (con la recepción del flúor-18 radiactivo del ciclotrón). Al final del proceso, las cámaras permanecen cerradas durante al menos 6 horas hasta que la radiación se reduce a un nivel seguro. Estas cámaras no utilizan manipuladores.

- Cámaras de producción y dosificación: Estas cámaras se utilizan para dosificar productos químicos. Por ejemplo, inmediatamente después de obtener fluorodesoxiglucosa (FDG) mezclando flúor-18 con glucosa, se coloca un vial esterilizado en la celda de dosificación, cuyo contenido se distribuye cuidadosamente en el número requerido de jeringas o viales. En este caso, el uso de la manipulación remota es muy importante. A menudo, se utilizan varias modificaciones como muestreador.

Libro de referencia unificado de tarifas y cualificaciones de puestos de trabajo y profesiones de los trabajadores (ETKS), 2019
Edición No. 9. Ocupaciones de trabajadores de centrales nucleares ETKS
La emisión fue aprobada por Orden del Ministerio de Salud y Desarrollo Social de Rusia de fecha 3 de octubre de 2005 N 614

Operador de cámara caliente

§ 2. Operador de la cámara "caliente" de la sexta categoría

Descripción de obras... Investigación del estado de equipos de alto nivel, combustible nuclear, materiales, productos en una cámara "caliente". Control remoto de una fresadora, basculante, elevación y otros equipos de la cámara "caliente" desde paneles de control fijos o móviles mediante un manipulador. Entrega de equipos investigados, combustible, materiales, productos, así como instrumentos de medición portátiles a la cámara "caliente", preparándolos para la investigación. Inspección, reparación, corte, corte de muestras. Determinación de dimensiones geométricas y colocación de muestras en contenedores protectores. Ensayos mecánicos de muestras y su estudio metalográfico. Comprobación de la estanqueidad del revestimiento de los elementos combustibles. Participación en la reparación del equipo de la cámara "caliente", dispositivos y herramientas usados. Descontaminación de equipos y locales de la cámara "caliente". Recogida de residuos radiactivos.

Debe saber: dispositivo, principio de funcionamiento, características técnicas del equipo de cámara "caliente", instrumentos de medida para ensayos mecánicos y estudios metalográficos, equipo radiométrico; reglas para las pruebas mecánicas de muestras y su examen metalográfico; métodos para controlar la estanqueidad del revestimiento de los elementos combustibles; métodos de descontaminación de equipos e instalaciones de la cámara "caliente" y tipos de soluciones de descontaminación utilizadas; reglas para trabajar con sustancias radiactivas; reglas para el uso de equipo de protección personal; propósito y reglas para el uso de trajes herméticos.

Se requiere educación vocacional secundaria.

Comentarios sobre la profesión

La tarifa dada y las características de calificación de la profesión " Operador de cámara caliente»Servir para la arancelización del trabajo y la asignación de categorías arancelarias de conformidad con el artículo 143 del Código de Trabajo de la Federación de Rusia. Con base en las características del trabajo antes mencionadas y los requisitos de conocimientos y habilidades profesionales, se elabora la descripción del trabajo del operador de la cámara "caliente", así como los documentos necesarios para las entrevistas y pruebas al momento de la contratación. Al redactar instrucciones de trabajo (trabajo), preste atención a las disposiciones y recomendaciones generales para esta versión de ETKS (ver.

una cámara sellada realizada con materiales de blindaje, dotada de un instrumento remoto controlado desde el exterior, con cuya ayuda se realizan en ella operaciones con materiales y productos radiactivos.

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