Авторы
Скоморохова С.Н., Богданович Н.Г., Мартынов П.Н., Асхадуллин Р.Ш., Ягодкин И.В., Николаев А.Н., Трифанова Е.М., Грушичева Е.А., Ситников И.В.
Организация
АО «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Аннотация
Специфический состав ЖРО с повышенным содержанием химически токсичных солей Pb(Pb-Bi) предполагает разработку новых технологических способов переработки и кондиционирования ЖРО.
Экспериментально подтверждена реализуемость нового способа переработки и кондиционирования ЖРО отмывочных и дезактивирующих растворов, вод спецпрачечной, основанного на физико-химических процессах: реагентно-фильтрационного разделения; каталитической термоокислительно-восстановительной деструкции, сорбционного извлечения радионуклидов и органических компонентов; коагуляции и седиментации; микрофильтрационного отделения взвесей и иммобилизации концентратов и сорбентов в шлакощелочную цементную матрицу.
Технологический процесс отработан на макетных образцах установок с объемом реакционной емкости до 40 литров, обеспечивающих полный цикл обращения с ЖРО. Достигается сокращение объема ЖРО в 2-50 раз в зависимости от вида перерабатываемых ЖРО.
Рекомендованы перспективные исходные материалы для проведения процесса, а также параметры и составы рецептур для шлакощелочного цементирования шламов, отработанных сорбентов по новому технологическому способу.
Синтезированы образцы компаундов с наполнением по радиоактивным шламам и сорбентам – до 35 и 30 мас % соответственно, основные показатели качества которых соответствуют НП-019-2000: механическая прочность на осевое сжатие – 9-20 МПа; скорость выщелачивания 137Cs в воду – ≤10-4г/см2·сут.
Проводится развернутая отработка и оптимизация технологического процесса с целью создания промышленной установки для переработки ЖРО РУ с ТЖМТ.
Ключевые слова
жидкие радиоактивные отходы (ЖРО), переработка, кондиционирование, сорбция радионуклидов, каталитическая деструкция, микрофильтрация, иммобилизация, цементирование, шлакощелочные вяжущие, матричный материал, характеристики качества компаундов
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
1. Безносов А.В., Драгунов Ю.Г., Рачков В.И. Тяжёлые жидкометаллические теплоносители. М.: ИздАт, 2007, С. 434.
2. Федеральный закон «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» № 190-ФЗ от 11.07. 2011 г.
3. НП-019-2000. Сбор, переработка, хранение и кондиционирование жидких радиоактивных отходов. Требования безопасности: Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии. Утверждены постановлением Госатомнадзора РФ от 27 сентября 2000 г. № 7. - М., 2000.
4. Руководство по безопасности РБ-023-02. Рекомендации по установлению критериев приемлемости кондиционированных радиоактивных отходов для их хранения и захоронения. Утверждены постановлением Госатомнадзора РФ от 10 января 2002 г. № 1. - М., 2002.
5. Арефьев Е.К. Современное состояние и проблемы обращения с РАО на АЭС ОАО «Концерн Энергоатом». Труды 7 межд. науч.-техн. конф. "Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики (МНТК–2010)". Москва, ОАО ВНИИАЭС, 2010.
6. Мартынов П.Н., Григорьев Г.В., Богданович Н.Г. Способ обезвреживания жидких радиоактивных отходов. Патент РФ, № 2189650, 2002.
7. Мартынов П.Н., Богданович Н.Г., Ягодкин И.В. и др. Сорбционно-мембранная технология обезвреживания жидких радиоактивных отходов с иммобилизацией радионуклидов в цементный
камень. Новые промышленные технологии, 2004, №3, С. 49-53.
8. Богданович Н.Г., Грушичева Е.А., Мишевец Т.О., Скоморохова С.Н. Исследование сорбционных свойств природных неорганических материалов: извлечение 137Cs и 90Sr мелкодисперсными сорбентами в статических условиях. Радиохимия, 2008, т. 50, № 4, с. 345-350.
9. Скоморохова С.Н., Коновалов Э.Е., Старков О.В. и др. Обезвреживание радиоактивных отходов щелочных металлов переработкой в щелочной раствор и отверждением в геоцементный камень.
Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика, 1999, №3, С.56-64.
10. Коновалов Э.Е., Богданович Н.Г., Ластов А.И. и др. Способ иммобилизации концентрированных жидких радиоактивных отходов (варианты) Патент РФ, № 2271586, 2006.
11. Коновалов Э.Е., Богданович Н.Г., Скоморохова С.Н., Мышковский М.П. и др. Геоцементный камень – устойчивый матричный материал для иммобилизации радиоактивных отходов.
Радиохимия, 2006, т.48, №1, с.74-77.
12. Скоморохова С.Н., Богданович Н.Г., Коновалов Э.Е. и др. Развитие технологии цементирования для кондиционирования РАО. Безопасность окружающей среды, 2010, № 3, с. 75-80.
13. Кривенко П.В.Физико-химические основы долговечности шлакощелочного камня. Цемент, 1990, № 11, с.2-5.
14. Andropenkov S. Overview of Sodium Removal Technologies and Selection of Removal Method for BN-350 Residual Sodium during Decommissioning. Proc. of the technical meeting on “The Decommissioning of Fast Reactors after Sodium Draining”. IAEA, CEA, Cadarache, 2005.
15. Ситников И.В., Богданович Н.Г., Петрухина Г.Н., Ягодкин И.В., Чабань А.Ю. Обезвреживание отработанных дезактивирующих растворов с применением природных сорбентов в обоснование работы модульной сорбционно-мембранной установки. Труды VI Международного ядерного форума «Безопасность ядерных технологий». Санкт-Петербург, 2011, с. 168-170.
16. Мартынов П.Н., Асхадуллин Р.Ш., Богданович Н.Г., Скоморохова С.Н., и др. Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов. Патента РФ, № 2473145, 2012.
УДК 621.039.58 : 621.039.7
Вопросы атомной науки и техники. Cер. Ядерно-реакторные константы, 2015, вып. 4, 4:6
