УДК 54.05+54.058 +54.027+549.73 • Випуск 7 (35) / 2022 • 28-32 pages
10.32782/geotech2022.35.04https://doi.org/10.32782/geotech2022.35.03
Пушкарьов О.В., Севрук І.М., Зубко О.В., Долін В.В. (молод.)
Пушкарьов О.В., д. геол. н., с.н.с., пров. наук. співроб., ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України», pushkarevigns@gmail.com, ORCID 0000-0002-4382-8620
Севрук І.М., к. геол. н., доцент, ст. наук. співроб., ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України», Irina_mihalovna@ukr.net; ResearcherID AAC-6140-2020
Зубко О.В., наук. співроб, ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України», g200709g@yahoo.com, ORCID 0000-0002-2521-8087
Долін В.В. , мол. наук. співроб., ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України», dolinvitaliy@gmail.com; ORCID 0000-0002-1962-9277
Анотація
Важливим завданням щодо захисту навколишнього середовища від тритієвого забруднення є пошук ефективних, простих, доступних, недороговартісних і низькоенергозатратних методів вилучення тритію з великих об’ємів низько- та середньоактивних водних розчинів. В статті з використанням досліджень на експериментальній стаціонарній системі на прикладі природного мінералу гібситу отримано нові дані щодо впливу октаедричної складової структури шаруватих силікатів на вилучення тритію із водних розчинів та визначена можливість використання гібситу в якості природного адсорбента тритію. Оцінена ступінь адсорбції тритію з водного розчину та ефект фракціонування ізотопів водню у стаціонарній системі «НТО-гібсит». Пояснений механізм затримки тритію в структурі природного адсорбенту. Тритій, вилучений із тритійованої води розподіляється у мінеральній речовині між різними структурними позиціями – з найменшою енергією зв’язку у молекулярній формі НТО в поверхнево-адсорбованій волозі (1 фракція), із дещо більшою – в іонній формі –ОТ у структурних позиціях мінерального адсорбенту (2 і 3 фракції). В гібситі у поверхнево адсорбованій формі затримується до 39% від загальної кількості тритію, вилученого із водного розчину. Переважна затримка біля мінеральної поверхні поляризованих молекул НТО ніж молекул Н2О внаслідок динамічних адсорбційно-десорбційних процесів обумовлює ефект фракціонування ізотопів водню (α = 1,14). Обмін між ОН-групами структурних Al-гідроксильних шарів мінералу і ОТ-групами тритійованої води призводить до закріплення у цій формі до 55% тритію. Отримані нові наукові результати, щодо впливу структурних і фізико-хімічних властивостей мінерального адсорбенту на його здатність вилучати тритій із водних розчинів та нові дані, щодо особливостей механізму міжфазового ізотопно-водневого обміну у водно-мінеральній системі. Це забезпечує, із залученням результатів наших попередніх досліджень, можливість розробки більш ефективних методів детритізації водних розчинів.
Ключові слова: тритій, водень, важкі ізотопи водню, гібсит, адсорбція, фракціонування.
Стаття
Література
1. Belovodskyy L.F., Haevoy V.K., Hryshmanovskyy V.Y. Trytyy. Moskva: Enerhoatom, 1985. 247 p.
2. Brindley G. W. and Nakahira M. (1959). Zeitschrift fur Kristallographie, Bd. 112. 136-149. https://doi.org/10.1524/zkri.1959.112.jg.136
3. Deer W.A., Zusman J., Howie R.A. Rock-forming minerals. Mir, Moscow, 1965, T. 5, Nesilikatnye minera., 404 p.
4. Lopez-Galindo A., Hach-Ali P. F., Pushkarev A.V., Lytovchenko A.S., Baker J.H., Pushkarova R.A. (2008). Applied Clay Science, v.39, p. 151–159.
5. Lytovchenko A.S., Pushkarev A.V., Samodurov V.P., Baker J.H., Hach-Ali P. F, Lopez-Galindo A., (2005). Mineralogical Journal. N 2. p. 59-65.
6. Nesmeyanov A.N. Radiochemistry. Moscow: Chemistry, 1972. 591 p.
7. Pushkarev O.V., Dolin V.V., Pryymachenko V.M., Bobkov V.M., Pushkareva R.A. (2007). Zbirnyk naukovykh pratsʹ Instytutu heokhimiyi navkolyshnʹoho seredovyshcha. Vyp.15. pp.27-36
8. Pushkarov O. V., Rudenko I. M., Dolin V. V. (mol.), Pryjmachenko V. M. Sepiolit-ceolitovi kompozyty jak potencijni vodopronykni reakcijni bar’jery. Zbirnyk naukovyh prac’. Instytut geohimii’ navkolyshn’ogo seredovyshha. Kyi’v, 23, 98 -107. (2014)
9. Pushkarov O.V., Lytovchenko A. S., Pushkar’ova R. O., Jakovljev E. O. (2000). Mineral’ni resursy Ukrainy. Kyi’v, 3, 42-45.
10. Pushkarov O.V., Pryjmachenko V. M. (2010). Zbirnyk naukovyh prac’, Instytut geohimii’ navkolyshn’ogo seredovyshha. Kyi’v, 18, 149-156 pp.
11. Pushkarov O.V., Pryjmachenko V. M. (2010). Zbirnyk naukovyh prac’. Instytut geohimii’ navkolyshn’ogo seredovyshha. Kyi’v, 18, 140-148.
12. Pushkarov O.V., Pryjmachenko V. M., Zolkin I. O. (2012). Zbirnyk naukovyh prac’. Instytut geohimii’ navkolyshn’ogo seredovyshha. Kyi’v, 20, 98 -108.
13. Pushkarov, O.V., Rudenko, I.M, Skrypkin, V. V. (2016). Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 71, 43-48. https://doi.org/10.17721/1728-2713.71.07
14. Tarasevich Ju.I. (1988). Kyiv, Naukova Dumka, 248 p.
15. Wypych Fernando (2009). VII – caulinita e haloisita. Available at: https://www.researchgate.net/figure/Figura-4-Figura-4-Estrutura do-tipo-brucita-A-e-do-tipo-gibbsita-B-com-vista_fig2_292726910