Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Tehnologii Criogenice și Izotopice Ramnicu Valcea

Persoane de contact:
Ing. Marius Zamfirache – marius.zamfirache@icsi.ro
Dr.ing. Anisia Bornea – anisia.bornea@icsi.ro
Dr. ing. George Ana – george.ana@icsi.ro

Laboratorul Tehnologic din cadrul Instalatiei Pilot de Separare a Tritiului si Deuteriului PESTD) – ICSI Rm. Valcea are ca domeniu de activitate dezvoltarea de tehnologii si solutii tehnice aplicabile pentru procesele utilizabile in domeniul separarilor izotopice, in mod specific in domeniul tritiului. Inglobeaza in cadrul laboratorului diverse standuri experimentale, sisteme de analiza process, dezvoltarea de software aferent proceselor tehnologice, inclusiv pentru comanda si conducerea instalatiilor.

Personalul din cadrul laboratorului detine capabilitati de proiectare tehnologica conceptuala, fiind implicat in dezvoltarea proiectelor din domeniul fuziunii nucleare (WDS ITER) si proiectul conceptual al instalatiei de detritiere de la CNE Cernavoda.

Persoana de contact: Dr.ing. Sebastian Brad
e-mail: sebastian.brad@icsi.ro

Laboratorul de criogenie, parte a “Pilotului pilot experimental pentru deuteriu și separarea tritiului” (ICSI-TRF), a fost proiectat pentru a finaliza tehnologia de detritire a apei grele, pentru evaluare echipamentelor și instrumentelor utilizate în mediile criogenice și de separare a izotopiilor hidrogenului. În prezent, laboratorul este echipat cu echipamente, aparate și standuri experimentale ce pot fi utilizate în aplicații și cercetări diverse, respectiv: criogeneratoare și lichefiatoare (HRLS 11, LINDE L5, PPH 100, PPG); echipamente pentru determinarea tenacității și rezistenței mecanice (Charpy F040 S1 și TC 300), echipamente de control și prelucrare a adatelor, sisteme de analiză specifice. Acest laborator oferă o bază experimentală flexibilă pornind de la procese criogene și până la temperaturi înalte, cu o gamă largă de aplicații, de la inginerie civilă la cele din domeniul energeticii nucleare.

Direcții de cercetare abordate

  • Stand experimental pentru distilarea izotopilor hidrogenului;
  • Teste de reziliență, tracțiune și compresiune pentru materiale la temperaturi criogenice;
  • Senzori criogenici de temperatură și debit;
  • Teste și experimentări de crioadsorbție și criocondensare;
  • Utilizarea ciclurilor de heliu pentru instalațiile de distilare criogenică;

Principalele echipamente de cercetare din cadrul laboratorului sunt:

Persoane de contact:
Dr.fiz. Carmen Varlam – carmen.varlam@icsi.ro
Dr.fiz. Ionut Faurescu – ionut.faurescu@icsi.ro

Laboratorul de tritiu are sarcina de determinare a concentratiei de tritiu in probe de apa reziduala, urina, probe de vegetatie, probe de sol, precipitatii si apa de suprafata. Avand in vedere domeniul diferit in care se asteapta concentratiile de tritiu acesta activitatea se desfasoara in doua laboratoare diferite: un laborator dedicat activitatii ridicate aferenta desfasurarii operarii Pilotului Experimental de Separare a Tritiului si Deuteriului cu sarcina de masurare a apei reziduale rezultate din procesele tehnologice, a urinei personalului, si apei de alimentare a instalatiei si un alt laborator in care se face determinarea activitatii concentratiei de tritiu in probe de mediu.

Tehnicile izotopice au devenit o importanta sursa de furnizare de cunostinte aditionale (suplimentare) in analiza si studiul sistemelor hidrologice, pentru reconstructia climatului si a altor indicatori de mediu la diferite scale de timp. Alaturi de Laboratorul de Spectrometrie de Masa, cu o experienta indelungata in masurarile deuteriului, hidrogenului si Oxigen-18, laboratorul de tritiu si-a extins domeniul de interes reusind alaturi de radioizotopul tritiu sa masoare si C-14.

Principalele echipamente de cercetare din cadrul laboratorului sunt:

Persoane de contact:
Dr.fiz. Nicolae Bidica – nicolae.bidica@icsi.ro
Dr.fiz. George Bulubasa – george.bulubasa@icsi.ro

Laboratorul de Analize Gama si Alfa/Beta Globale (LGABG) din cadrul Instalatiei Pilot de Separare a Tritiului si Deuteriului PESTD) – ICSI Rm. Valcea are ca domeniu de activitate efectuarea de analize de radioactivitate in probe de mediu (apa, sol, sediment, vegetatie tersetra spontana sau cultivata, vegetatie acvatica, peste, produse alimentare, etc.) si in probe specifice proceselor tehnologice ale instalatiei PESTD (fluide de proces, efluenti, deseuri, etc.).

Scopul principal al acestor activitati il constituie asigurarea necesitatilor analitice din cadrul programelor de radioprotectie ale instalatiei PESTD (monitorizarea mediului, a efluentilor, a spatiilor de lucru, etc.), dar poate efectua analize de radioactivitate si pentru alte oraganizatii (printre beneficiari numarandu-se Fabrica de Combustibil Nuclear Pitesti si SNN-CNE Cernavoda).

Incercarile specifice pentru analizele mai sus mentionate sunt dupa cum urmeaza:

  • Identificarea si determinarea cantitativa a radionuclizilor emitatori de radiatii gama prin spectrometrie gama de inalta rezolutie.
  • Masurarea activitatii beta-globale si alfa-globale prin radiometrie alfa/beta in fond scazut.

Laboratorul functioneaza in conformitate cu Notificarea Comisiei Nationale pentru Controlul Activitatilor Nucleare (CNCAN) nr. ICSI LI 01/2016 si in acord cu cerintele standardelor de calitate SR EN ISO 9001:2008 si SR EN ISO/CEI 17025.

Procedurile de lucru utilizate in cadrul acestor incercari sunt conforme cu cerintele urmatoarelor standarde:

  • SR EN ISO 10703:2016 Water quality. Determination of the activity concentration of radionuclides. Method by high resolution gamma-ray spectrometry.
  • SR EN ISO 10704:2016 Water quality. Measurement of gross alpha and gross beta activity in non-saline water. Thin source deposit method.
  • SR ISO 9696:2013 Water quality. Measurement of gross alpha activity in non-saline water. Thick source method.
  • SR ISO 9697:2017 Water quality. Gross beta activity in non-saline water. Test method using thick source
  • ISO 18589-1:2005 Measurement of  radioactivity in the environment – Soil, Part 1: General  guidelines and definitions.
  • ISO 18589-2:2015 Measurement of  radioactivity in the environment – Soil, Part 2: Guidance for the selection of the sampling strategy, sampling and pre-tramanent of samples.
  • ISO 18589-3:2015 Measurement of radioactivity in the environment – Soil, Part 3: Test method of gamma-emitting radionuclides using gamma-ray spectrometry.
  • ISO 18589-6:2009 Measurement of radioactivity in the environment – Soil, Part 6: Measurement of gross alpha and gross beta activities.
  • STAS 12248-84 Sediment. Determinarea radioactivităţii beta globale.
  • ASTM C1402–04:2009 Standard Guide for High-Resolution Gamma-Ray Spectrometry of Soil Samples
  • Standard: ASTM D1943-05:2012 Standard test method for alpha particle radioactivity of water
  • ASTM C999:2017 Standard practice for soil sample preparation for the determination of radionuclides.

In functie de nivelul de radioactivitate al probelor analizate, activitatile de preparare/masurarea a probelor se desfasoara in doua locatii diferite, locatia destinata nivelurilor inalte de radioactivitate fiind in cladirea tehnologica a instalatiei PESTD, iar locatia destinata nivelurilor scazute de radioactivitate fiind in cladirea administrativa a instalatie PESTD.

Principalele echipamente de cercetare din cadrul laboratorului sunt:

Prin accesarea site-ului nostru sunteți de acord cu utilizarea cookie-urilor, ceea ce ne permite să analizăm preferințele și să vă propunem servicii personalizate adaptate nevoilor dumneavoastră.

ICSI Nuclear

Instalație de refrigerare-lichefiere heliu de tip Linde HRLS 11

Instalație de refrigerare-lichefiere heliu de tip Linde HRLS 11 este un model special, comandat de către institutul nostru, astfel încât să existe capacitatea de a lichefia heliul, folosit în aplicații de supraconductibilitate și superfluiditate și totodată de a genera un flux de gaz refrigerat la temperaturi de 16 K-22 K, flux ce va putea fi utilizat în sisteme specifice de distilare criogenică a izotopilor hidrogenului. Instalația are un sistem de purificare prin crioadsorbție și un sistem de recuperare și îmbuteliere a heliului gaz evaporat din sistemele de stocare (deware, criostate, etc.)

Date de proces:

Performanță:

ICSI Nuclear

Mașina universală de testare de tip TC 300 - pentru determinarea rezistenței mecanice 20K – 700K

Cu ajutorul echipamentului de tip TC 300 se poate determina rezistența materialelor la tracțiune, compresiune până la 300kN și pentru fire subțiri, până la 1 kN. Pentru investigarea acestor proprietăți ale materialelor la temperaturi criogenice, pe acest echipament se pot grefa criostate specifice aplicației, criostate dezvoltate în Laboratorul de Criogenie.

ICSI Nuclear

Instalație  pentru lichefierea heliului tip Linde L5

Instalație de lichefiere a heliului cu randament de 5 l/h. Această instalație a fost printre primele modele comerciale realizate de Linde. Această instalația a fost recuperată de către colectivul Laboratorului de Criogenie, descompletată, fără o serie de repere importante, inclusiv fără programul de comandă automată a procesului delichefiere. Întreaga instalație a fost reutilată, fără ajutorul producătorului și fără a avea un aport material sau științific suficient de consistent, și a fost pusă în funcțiune, realizându-se lichefierea.

ICSI Nuclear

Stand experimental de crioadsorbție și criocondensare

Standul experimental de crioadsorbție realizat are o flexibilitate crescută astfel încât să se poată determina cu precizie, cel mai bun adsorbant, cu capacitate mare de reținere a impurităților din gazul de proces, cu timp mic de regenerare, precum și cu stabilitate funcțională și fizico-chimică, urmărindu-se totodata diminuarea apariției produșilor secundari de reacție, toxici sau explozivi. Standul experimental de crioadsorbție are în componență următoarele repere: cold-box pentru sistemul de crioadsorbție/criocondensare; senzor de presiune, tip MKS Baratron; traductor de presiune; vas de amestec; vas calibrat pentru probe; robinet micrometric; controler masic de debit; pompă de proces ti MB-602; sistem de vid pompă de vid preliminar cuplată cu o pompă turbomoleculară,dewar de azot lichid.

ICSI Nuclear

Stand experimental pentru determinarea rezilientei 20K – 300K  (include ciocan Charpy tip F040 S)

Stand experimental un sistem adaptabil epruvetelor de testare, sistem ce acomodează lichidul criogenic în zona de testare, fără pericol de explozie, precum și o măsurare exactă a temperaturii de rupere.Ciocanul este prevazut cu un echipament ce comunică pe port serial cu calculatorul și care înregistrează automat valoarea energiei de rupere a epruvetei.

ICSI Nuclear

Criogenerator pentru lichefiere hidrogen - tip PPH

Lichefactorul de hidrogen lichid, model Phillips 1975, funcționează după un ciclu Stirling și poate furniza o putere de 30-35 W la 20 K. Acest echipament este utilizat în principal ca și generator de frig pentru condensatorul colonelor de distilare a izotopilor hidrogenului, precum și ca sursă de frig la standul pentru determinarea rezilientei la 20K.

ICSI Nuclear

Criogenerator pentru lichefiere azot, argon, oxigen - tip PPG (stand distilare izotopi oxigen)

Lichefactorul de azot lichid, model Phillips 1977, funcționează după un ciclu Stirling și poate furniza o putere de 50 W la 77 K. Acest echipament este utilizat în principal ca și sursă de frig pentru condensatorul colonelor de distilare a izotopilor oxigenului.

ICSI Nuclear

Cuptor de tratamente termice

 

 

 

 

Parametrii funcționali ai cuptorului:

Cuptorul cameră electrică este conceput pentru a realiza încălzirea pieselor din diferite materiale până la maxim 12000C, în vederea efectuării unor operații de tratament termic, de exemplu : normalizare, recoacere, încălzire în vederea călirii, etc.

ICSI Nuclear

Spectrometru cu scintilatie lichida TRICARB 2800TR

 

 

 

Acest spectrometru, produs de PerkinElmer, prevazut cu calibrare automata si sistem de reducere a background-ului TR-LSCTM (Time Resolved  Liquid Scintillation Counting), este utilizat pentru determinarea activitatii specifice a tritiului din diferite tipuri de probe de apa (apa reziduala provenita din procese tehnologice, urina personalului expus profesional si apa de alimentare a instalatiei Pilot Experimental de Separare a Tritiului si Deuteriului).

ICSI Nuclear

Spectrometre cu scintilatie lichida de nivel scazut QUANTULUS 1220

 

 

 

Spectrometrele cu scintilatie lichida de nivel scazut Quantulus 1220 din dotarea laboratorului, unul produs de Wallac Oy, Finlanda si altul de PerkinElmer, SUA, sunt echipamente  dedicate masuratorilor de mediu, cu performante de necontestat in masurari de nivel scazut al tritiului si 14C. Acestea sunt utilizate pentru determinarea activitatii specifice a tritiului (ca si apa) sau 14C (ca si CO2) din probe de apa, sol, sediment, vegetatie si alimente, dupa amestecarea cu cocktailuri de scintilatie specifice.

ICSI Nuclear

Sistem complex de preparare a probelor de mediu pentru determinarea activitatii concentratiei de tritiu prin metoda scintilatiei lichide

Se utilizeaza pentru prepararea probelor de apa, aer, sol, sediment, vegetatie si alimente. Procesele aplicate la prepararea probelor sunt:

ICSI Nuclear

Sistem complex de preparare a probelor de mediu pentru masurarea activitatii concentratiei de 14C utilizand absorbtia directa si metoda scintilatiei lichide

Se utilizeaza pentru prepararea probelor de apa, aer, sol, sediment, vegetatie si alimente. Procesele aplicate la prepararea probelor sunt:

ICSI Nuclear

Lant spectrometric de inalta rezolutie tip Ortec cu scutul de plumb pentru fond scazut

 

 

 

Spectrometria gama este o tehnica nucleara utilizata pentru determinarea radionuclizilor emitatori de radiatii gama prezenti in diferite tipuri de probe.

Masurarea prin spectrometrie gama se efectueaza utilizand un lant spectrometric format din detector coaxial, HPGe cu eficienta relativa de 65 %, incinta de plumb de fond scazut si analizor pentru spectrometrie gama tip DSPEC, fabricatie Ortec. Domeniul energetic in care se realizeaza analiza este de la 0 keV la 2000 keV.  Pachet software GAMMAVISION-32 pentru analize complete, calitative si cantitative.

ICSI Nuclear

Radiometrul Protean PIC MPC 9300

 

 

Permite masurarea concentratiilor radioactive alfa si beta globale, in diferite medii si pentru diferite materiale printr-un sistem de masurare beta si alfa-globala de fond scazut.

MPC 9300 este un radiometru tip contor proportional cu curgere de gaz P10, fereastra ultrasubtire, si cu detector amplasat in ecran de plumb incorporat.  Reglajul debitului nominal de curgere este de 60 cc/min.

Aplicatii: Masurarea concentratiilor radioactive alfa si beta globale din o gama larga de probe de natura diversa- solide, lichide, filtre aerosoli