2 (30) 10. СОРБЦІЯ 90SR І 137CS З МОДЕЛЬНИХ РОЗЧИНІВ РІДКИХ РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ ПРИРОДНИМ ТА МОДИФІКОВАНИМ ЦЕОЛІТАМИ СОКИРНИЦЬКОГО РОДОВИЩА

УДК 621.039.741 • Випуск 2 (30) / 2019  • 99-105 сторінки

Ярошенко К.К., Шабалін Б.Г., Колябіна І.Л., Бондаренко Г.М.

Ярошенко К.К. м.н.с., ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України», igns_yaroshenko@gmail.com

Шабалін Б.Г. д.г.н., ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України», b_shabalin@ukr.net

Колябіна І.Л. к.г.н., Інститут геологічних наук НАН України, kolira_igns@i.ua

Бондаренко Г.М. д.г.-м.н., ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України», bogernik34@gmail.com

Анотація

Проблема переробки рідких радіоактивних відходів (РРВ) атомних електростанцій України є актуальною, оскільки діюча на українських атомних електростанціях схема переробки забруднених радіонуклідами розчинів шляхом глибокого упарювання і послідуючої кристалізації радіонуклідів у вигляді розчинних солей має цілий ряд суттєвих недоліків, а кінцеві продукти переробки (кубовий залишок, відпрацьовані сорбенти і шлами, сольовий плав) не відповідають критеріям їх приймання на довгострокове зберігання і захоронення. Однією з перспективних схем переробки РРВ вважають схему, в якій використовують методи селективної сорбції з використанням природних та модифікованих сорбентів. У статті наведено результати дослідження кінетики сорбції 90Sr та 137Cs природним, кислотно- і лужно-модифікованими цеолітами Сокирницького родовища. Встановлено, що максимальний ступінь сорбції 90Sr природним цеолітом протягом експерименту (14 діб) складає 55%, 137Cs – 90%. Максимальний ступінь сорбції 90Sr лужно-модифікованим цеолітом складає 62,2%, а 137Cs – 98,78%. Для кислотно-модифікованого цеоліту максимальний ступінь сорбції 90Sr складає 18%, а 137Cs – 85%. Таким чином можна зробити висновок, що з досліджуваних цеолітів найбільш ефективним сорбентом щодо 90Sr та 137Cs є лужно-модифікований цеоліт (Na-форма). Отже модифікація природного цеоліту гідроксидом натрію підвищує ступінь сорбції як 90Sr, так і 137Cs на 10-15%. Результати визначення форм знаходження сорбованих радіонуклідів показали, що при сорбції 90Sr природним та лужно-модифікованим цеолітами характерне переважання іонообмінної форми сорбції в межах до 20%, а при сорбції кислотно-модифікованим цеолітом – рівність обмінної та необмінної форм. При сорбції 137Cs природним та лужно-модифікованим цеолітами характерне переважання іонообмінної форми в межах до 10%, причому при сорбції лужно-модифікованим цеолітом до 2-ої доби експерименту спостерігали переважання вмісту необмінно сорбованого цезію на 10%. При сорбції 137Cs лужно-модифікованим цеолітом протягом всього експерименту (14 діб) спостерігали переважання обмінної форми сорбції над необмінною в два рази.

 Ключові слова: рідкі радіоактивні відходи, сорбція, цеоліт, стронцій-90, цезій-137.

Стаття

Література

  1. Разработка национальной стратегии и концепции по обращению с радиоактивными отходами в Украине, включая стратегию обращения с радиоактивными отходами НАЭК «Энергоатом»: проект TACIS U4.03/04, (2008), под общей ред.В.М. Шестопалова, Вид-во «Промінь», Київ, Україна, Т.1, 500 с., Т.2, 320 с.
  2. Никифоров, А.С., Куличенко, В.В., Жихарев, М.И. (1985), Обезвреживание жидких радиоактивных отходов, Энергоатомиздат, Москва, РФ, 184 с.
  3. The Clay Minerals Society Glossary for Clay Science Project, (2003), 88 р.
  4. Smith, J.V. (1984), Definition of a zeolite, Zeolites, Vol. 4, Issue 4, рр. 309-310.
  5. Брек, Д. (1976), Цеолитовые молекулярные сита, Мир, Москва, РФ, 781 с.
  6. Колябіна, І. Л., Субботін, А. Г., Деревська, К.І., Шумлянський, В.О. (2011), Мінеральні сорбенти для захисного шару приповерхневих сховищ радіоактивних відходів, Логос, Київ, Україна, 208 с.
  7. Методы определения микроэлементов в природных объектах, (1968), МГУ, Москва, РФ, 400 с.
  8. Кононенко, Л.В., Колябина, И.Л., Коромысличенко, Т.И. (2007), Кинетика обменного и необменного поглощения цезия-137 дерново-подзолистой почвой, Збірник наукових праць ІГНС, Вип. 14, Київ, Україна, С. 48-55.
  9. Кононенко, Л.В., Колябина, И.Л., Маничев, В.И., Коромысличенко, Т.И. (2010), Кинетика сорбции цезия-137 и стронция-90 глинами, Мінералогічний журнал, Вип. 32, № 3, Київ, Україна, С. 89-95.
  10. Ярошенко, К.К., Бондаренко, Г.М. Особливості кінетики сорбції стронцію-90 модифікованими цеолітами сокирницького родовища, Збірник наукових праць Техногенно-екологічна безпека та цивільний захист, ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України», Виконавчий комітет Кременчуцької міської ради, Вип. 6, Київ, Кременчук, Україна, С. 60-66.
  11. Powder diffraction file 2003, (2003), PDF-2, Database, Sef. 1-89.
  12. Кузнецов, Ю.В., Щебетковский, В.Н., Трусов, А.Г. (1974), Основы очистки воды от радиоактивных загрязнений, Атомиздат, Москва, РФ, 360 с.
  13. Тарасевич, Ю.И. (1981), Природные сорбенты в процессах очистки воды, Наукова Думка, Київ, Україна, 206 с.
  14. Цицишвили, Г.В., Андроникашвили, Т.Г., Киров, Г.Н. (1985), Природные цеолиты, Москва, РФ, 224 с.
  15. Rajec, P., Dominova, K. (2008), Cesium exchange reaction on natural and modified clinoptilolite zeolites, J. Radioanal. Nucl. Chem, Vol. 275, № 3, pp. 503–508.