ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПУТИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

Карнаухов А.А.

Аспирант, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПУТИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

Аннотация

В статье рассмотрены перспективные пути кондиционирования, переработки и утилизации жидких радиоактивных отходов (ЖРО), обеспечивающие снижение их мощности экспозиционной дозы (МЭД). Это достигается переводом ЖРО в твердые радиоактивные отходы (ТРО) низкой активности путем концентрирования радионуклидов внутри пористой железооксидной матрицы радиационно-защитных ионообменников с последующим их компактированием и захоронением в металлокомпозитные контейнеры.

Ключевые слова: радиоактивные отходы, переработка, контейнеры.

Karnaukhov A.A.

Belgorod State Technological University named after V.G.Shukhova

PERSPECTIVE WAYS OF CONDITIONING OF LIQUID RADIOACTIVE WASTE

Abstract

In article perspective ways of conditioning, processing and the utilization of the liquid radioactive waste (LRW) providing decrease in their power of an exposition dose (PED) are considered. It is reached by transfer of LRW to the solid radioactive waste (SRW) of low activity by concoction of radionuclides in a porous zhelezooksidny matrix of radiation protective ion exchangers with the subsequent their compaction and burial in metalcomposite containers.

Keywords: radioactive waste, processing, containers.

При эксплуатации атомных энергетических установок на всех стадиях ядерного цикла, особенно в процессе переработки отработанного ядерного топлива образуются жидкие радиоактивные отходы (ЖРО), что вызывает серьезную проблему их дезактивации.

Одним из перспективных путей кондиционирования, переработки и утилизации жидких радиоактивных отходов (отработанные дезактивирующие растворы и дренажные контурные воды с солесодержанием менее 100 мг/л), обеспечивающих снижение их мощности экспозиционной дозы (МЭД), на наш взгляд, является перевод ЖРО в твердые радиоактивные отходы (ТРО) низкой активности путем концентрирования радионуклидов из ЖРО внутри пористой железооксидной матрицы радиационно-защитных ионообменников с последующим их компактированием в цементные компаунды [1-9]. Это снизит альфа-загрязненность поверхности компаунда и обеспечит минимизацию объема вторичных отходов. Кроме того, введения сорбционных добавок в виде железооксидных ионообменников в цементную матрицу значительно повысит прочность фиксации радионуклидов, увеличит физико-механические свойства компаунда и коэффициент снижения индекса потенциальной опасности [10].

Долгосрочное безопасное хранение цементных компаундов с радионуклидами обеспечивается в металлокомпозитных контейнерах, обладающих высокой прочностью, коррозионной стойкостью и возможностью эксплуатации в условиях динамических, температурных и радиационных нагрузок (более 20 МГр при температурах от -100 до + 500 ºС) [11-15].

Литература

1. Матюхин П. В. Исследование механизмов модифицирования поверхности природных железорудных минералов алкилсиликонатами / Матюхин П. В., Ястребинский Р. Н. // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2005. - Т. 48. - № 4. - С. 140.
2. Способ очистки сточных вод от радиоактивного Сs-137 / Павленко В. И., Шевцов И. П., Ястребинский Р. Н. // Патент на изобретение, RUS 2156224, 05.04.1999.
3. Ястребинский Р. Н. Новые технологии кондиционирования и утилизации жидких радиоактивных отходов // Современные наукоемкие технологии. - 2005. - № 10.- С. 94-95.
4. Ястребинский Р. Н. Модифицирование железорудных матриц алкилсиликонатами натрия для селективного концентрирования радионуклидов из водных сред: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук.- Белгород, 2001.- 20 с.
5. Ястребинский Р. Н. О проблеме обезвреживания жидких радиоактивных отходов аэс и возможных путях ее решения // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.- 2005.- № 12. - С. 100.
6. Ястребинский Р. Н. Экологически безопасная и безотходная технология кондиционирования и утилизации радиоактивных отходов / Ястребинский Р. Н., Евтушенко Е. И., Воронов Д. В., Четвериков Н. А. // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 6. - С. 143.
7. Ястребинский Р. Н. Модифицированные железооксидные системы – эффективные сорбенты радионуклидов / Ястребинский Р. Н., Павленко В. И., Бондаренко Г. Г., Ястребинская А. В., Черкашина Н. И. // Перспективные материалы. - 2013. - № 5. - С. 39-43.
8. Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов / Аминов О. Н., Фозекош Д. И., Павленко В. И., Ястребинский Р. Н. // Патент на изобретение, RUS 2223920, 02.09.2002.
9. Способ очистки сточных вод / Павленко В. И., Ястребинский Р. Н., Шевцов И. П., Мяснянкин В. М., Замулин В. А., Фаустов И. М. // Патент на изобретение, RUS 2172297, 21.06.1999.
10. Павленко В. И. Цементно-магнетитовые матрицы для кондиционирования радиоактивных иловых отходов АЭС / Павленко В. И., Ястребинский Р. Н., Кирияк И. И. // Вопросы атомной науки и техники, Питання атомной науки і техніки, Problems of Atomic Science and Technology.- 2009. - № 4. - С. 236-240.
11. Павленко В. И. Контейнерная технология утилизации твердых радиоактивных отходов АЭС / Павленко В. И., Ястребинский Р. Н., Володченко А. Н., Четвериков Н. А., Карнаухов А. А. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2013. - № 5. - С. 165-169.
12. Павленко В. И. Защитные контейнеры для рао на основе фибробетона / Павленко В. И., Ястребинский Р. Н., Басманов Г. В. // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2003. - № 9. - С. 90.
13. Матюхин П. В. Перспективы создания современных высококонструкционных радиационно-защитных металлокомпозитов / Матюхин П. В., Павленко В. И., Ястребинский Р. Н., Бондаренко Ю. М. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2011. - № 2. - С. 27-29.
14. Ястребинский Р. Н. Композиционный матерьял для защиты от гамма-излучения / Ястребинский Р. Н., Павленко В. И., Матюхин П. В., Четвериков Н. А. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2011. - № 3. - С. 17-20.
15. Композиционный материал для радиационной защиты / Матюхин П. В., Павленко В. И., Ястребинский Р. Н., Бондаренко Ю. М. // Патент на изобретение, RUS 2470395, 20.12.2010.