VXYUCB
Авторы
Легких К.Г., Фокина Д.А.
Организация
Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Легких К.Г. – начальник лаборатории. Контакты: 249033, Калужская область, Обнинск, пл. Бондаренко, д. 1. Тел.: (484) 399-70-00 (доб. 88-03); e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
strong> Фокина Д.А. – стажёр-исследователь.
Аннотация
Проблема переработки жидких радиоактивных отходов является важной задачей при эксплуатации реакторных установок любого типа. В большинстве случаев переработка РАО сводится к минимизации их объема путем классического выпаривания. В итоге образуются жидкие радиоактивные концентраты – коллоидные системы, состоящие из двух фаз: водная часть и донный остаток – пульпа. Пульпы – минеральные мелкодисперсные гранулы с адсорбированным слоем органики сложного химического состава, поэтому их прямое цементирование невозможно. Рассматривается метод очистки ЖРК многоступенчатым сорбционным процессом, с использованием модификаций неорганического сорбента. Перед сорбционным процессом был проведен этап окисления жидких радиоактивных концентратов и последующая фильтрация, с целью снижения концентрации органических примесей. Иначе, при повышенном содержании органических примесей происходит нежелательный процесс травления сорбента. Для очистки от α- и β-нуклидов в качестве сорбента был выбран клиноптилолит – наиболее распространенный в природе осадочный минерал, так как он показал наибольшую степень извлечения по α-нуклидам – 99,99 % .С целью увеличения степени извлечения по β-нуклидам были проведены методики модификации клиноптилолита в две формы:КЛН-1 и КЛН-2. Форма КЛН-2 оказалась наиболее эффективной для очистки ЖРК от β-нуклидов, поэтому будет целесообразнее при переработке ЖРО и ЖРК сделать несколько сорбционных колонн с разными модификациями сорбента, это обеспечит наибольшую степень извлечения. После завершения срока эксплуатации сорбционные колонны предлагается помещать в НЗК в неизменном виде. Проведенные исследования выявили необходимые стадии очистки как для ЖРК, так и для ЖРО.
Ключевые слова
переработка жидких радиоактивных отходов, жидкие радиоактивные концентраты, радиационная безопасность, сорбционная очистка, модификация сорбентов, стадии очистки, технологии отверждения, окисление органических примесей, клиноптилолит, пункты долговременного хранения
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- Маркитанова Л.И. Проблемы обезвреживания радиоактивных отходов. Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Экономика и экологический менеджмент», № 12015, с. 1–7.
- Рахманин К.К., Хатькова А.Н. Модификация свойств цеолитов с целью расширения областей их применения. ГИАБ, 2011, № 4, с. 1–7.
- Легких К.Г., Смыков В.Б. Метод очистки жидких радиоактивных отходов и концентратов от органических примесей. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2014, № 3, с. 73–81.
- Козлова Г.А., Вольхин В.В., Зильберман М.В. Получение и свойства композиционных ферроцианидных сорбентов, включающих ферроцианиды переходных металлов и силикагель. Химия и технология неорганических веществ, 2014, № 3, с. 95–97.
- Jantzen C.M., Lee W.E., Ojovan M.I. Radioactive waste (RAW) Conditioning and Advanes. Radioactive Waste Management and Contaminated, 2014, no. 6 , pp. 171–272.
- Скоморохова C.Н., Коновалов Э.Е., Старков О.В., Кочеткова Е.А., Копылов В.С., Полетахина Т.В., Трифанова Е.М. Обезвреживание радиоактивных отходов щелочных металлов переработкой в щелочной раствор и отверждением в геоцементный камень. Технология натрия и сплава натрий – калий, 1999, № 3, c. 58–66.
- Сорокин В.Т., Демин А.В., Прохоров Н.А., Великина С.А., Гатауллин Р.М., Меделяев И.А., Перегудов Н.Н., Шарафутдинов Р.Б. Хранение отработавших ионообменных смол низкого и среднего уровня удельной активности в контейнерах типа НЗК без включения в матрицу. Ядерная и радиационная безопасность, 2014, № 4, с. 19–21.
- Легких К.Г., Трифанова Е.М., Раскач О.В., Грушичева Е.А., Пономарева Е.П. Метод переработки высокосолевых ЖРО. Тезисы докл. XVI Международной конференции Безопасность АЭС и подготовка кадров. Обнинск, 26–27 октября 2023, с. 231–232.
- Кононенко О.А. Изучение возможности включения высокосолевых жидких радиоактивных отходов в матрицы на основе нано-размерного кремнезёма и цеолитов. Вопросы радиационной безопасности, 2014, № 4, с. 3–10.
- Шарыгин Л.М., Муромский А.Ю. Неорганический сорбент для ионоселективной очистки жидких радиоактивных отходов. Радиохимия, 2004, т. 46, № 2, с. 171–175.
- Богданович Н.Г., Коновалов Э.Е., Старков О.В., Грушичева Е.А., Шумская В.Д., Емельянов В.П. Сорбционное выделение из жидких радиоактивных отходов цезия и стронция и их иммобилизация в геоцементы. Атомная энергия, 1998, № 84, с. 16–20.
- Авраменко В.А., Железнов В.В., Майоров В.Ю., Пузь А.В., Сокольницкая Т.А. Проблемы переработки жидких радиоактивных отходов, содержащих морскую воду. Современные проблемы науки и образования, 2013, № 5, с. 1–9.
- López-Maya Elena, et al. Adsorption Processes on Zeolites and Metal-Organic Frameworks for Industrial and Environmental Applications. Zeolites and Metal-Organic Frameworks. Ed. Vincent Blay et al. Amsterdam: University Press, 2018. Pp. 175–208.
- Хоникевич А.А. Очистка радиоактивно-загрязненных вод лабораторий и исследовательских ядерных реакторов. 3-е изд. Москва: Атомиздат, 1974. 312 c.
- Бобров П.А. Применение озонирования в процессах очистки жидких радиоактивных отходов. Вопросы радиационной безопасности, 2016, № 4 (84), c. 21–26.
- 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. Научно-технологические аспекты разработки способов и оборудования для кондиционирования ЖРО реакторов с ТЖМТ. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2015, № 4, c. 74–92.
УДК 621.181.6
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2025, № 2, c. 309–316
