МАТРИЦА НА ОСНОВЕ ГИББСИТА И КУЗЕЛИТА ДЛЯ КОНСЕРВАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ВОДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ НИТРАТА НАТРИЯ

О. А. Кононенко, В. И. Макаренков

Аннотация


Изучена возможность применения матрицы из гиббсита и кузелита для консервации жидких радиоактивных отходов, представляющих собой водные концентраты NaNO3. Матрица образуется при отверждении таких отходов цементом, состоящим из алюмината кальция и гипса. Требованиям к цементированным твердым отходам удовлетворяет матрица, получаемая из смеси следующего состава, %: 45,2%-ный раствор NaNO3 53,04, гипс 5,4, алюминат кальция 36,16, диатомитовый порошок, обработанный хлоридом полидиаллилдиметиламмония, 5,4. Матрица имеет следующие характеристики: соотношение объема матрицы и цементируемого раствора 1,45,средняя скорость выщелачивания 137Cs за 90 сут 1,4∙10–4 г/(см2∙сут), прочность 15,2 МПа, в том числе после испытаний на водостойкость 6,8 МПа, 30 циклов замора- живания-оттаивания 15,4 МПа, облучения до дозы 1 МГр 9,6 МПа. Рис. 3, табл. 3, список лит. 23 назв.

Полный текст:

PDF

Литература


Сбор, переработка, хранение и кондиционирование жидких радиоактивных отходов. Требования безопасности. НП-019—15. М., Ростехнадзор, 2015. 21 с.

Zheng Z., Li Y., Zhang Z., Ma X. The impacts of sodium nitrate on hydration and microstructure of Portland cement and the leaching behavior of Sr2+. — J. Hazard. Mater., 2020, v. 388, p. 121805.

Shon J.-S., Jeon H., Kim G.-Y. e.a. The deliquescence and disposal stability of cement waste form containing Na compound. — J. Radioan. Nucl. Chem., 2022, v. 331, p. 289—295.

Ojovan M.I., Lee W. Immobilisation of radioactive waste in cement. — In: An Introduction to Nuclear Waste Immobilisation. 2 Ed., Ch. 15. Oxford: Elsevier, 2014, p. 205―232.

Варлаков А.П., Германов А.В., Маряхин М.А. и др. Влияние облучения на свойства цементного компаунда как матрицы для отверждения высокоактивных отходов. — Атомная энергия, 2021, т. 130, вып. 4, с. 218—222. // Varlakov A.P., Germanov A.V., Maryakhin M.A. e.a. Effect of Irradiation on the Properties of Cement Compound as a Matrix for Solidifying High-Level Waste. — Atomic Energy, 2021, v. 130, № 4, p. 233—237.

Горбунова О.А., Камаева Т.С. Высококремнеземистые природные материалы для фиксации радионуклидов при цементировании ЖРО. — Вопросы рад. безопасности, 2013, № 3, c. 31—35. // Gorbunova O.A., Kamaeva T.S. Natural Materials with a High Content of Silica for Fixation of Radionuclides at LRW Cement Solidification. — Rad. Saf. Probl., 2013, № 3, p. 31—35.

Варлаков А.П. Разработка унифицированного технологического процесса цементирования жидких радиоактивных отходов. — Атомная энергия, 2010, т. 109, вып. 1, с. 14—19. // Varlakov A.P. Development of a Unifield Technological Process for Cementing Liquid Radioactive Wastes. — Atomic Energy, 2010, v. 109, № 1, p. 16—21.

Савкин А.Е., Варлаков А.П. Разработка технологии очистки и отверждения жидких радиоактивных концентратов Физико-энергетического института. — Радиохимия, 2011, т. 53, № 5, с. 477—480. // Savkin A.E., Varlakov A.P. Development of a Process for Treatment and Solidification of Liquid Radioactive Concentrates from the Leipunskii Institute of Energy Physics. — Radiochemistry, 2011, v. 53, № 5, p. 563—567.

Авдеев О.К., Кретинин А.А., Леденев А.И. и др. Радиоактивные отходы Украины: состояние, проблемы, решения. Киев: ДрУк, 2003.

The Behaviors of Cementitious Materials in Long Term Storage and Disposal of Radioactive Waste: Results of a Coordinated Research Project. Vienna: IAEA, 2013.

Тэйлор Х. Химия цемента. Пер. с англ. М.: Мир, 1996.

Кононенко О.А., Гелис В.М., Милютин В.В. Включение кубовых остатков АЭС в матрицы на основе портландцемента и кремнеземистых добавок. — Атомная энергия, 2010, т. 109, вып. 4, с. 222—227. // Kononenko O.A., Gelis V.M., Milyutin V.V. Incorporation of Bottoms From Nuclear Power Plants into a Matrix Based on Portland Cement and Silicic additives. — Atomic Energy, 2011, v. 109, № 4, p. 278—284.

Козлов П.В., Слюнчев О.М., Кирьянов К.В. Композиция для цементирования жидких радиоактивных отходов. Патент России № 2375773. Заявл. 03.03.2008 № 2008108143/06. Опубл. 10.12.2009. — Бюл. «Изобретения. Полезные модели», 2009, № 34, с. 310. // Kozlov P.V., Sljunchev O.M., Kir'janov K.V. Composition for Cementing Liquid Radioactive Wastes. Pat. RU 2375773. Application from 03.03.2008 № 2008108143/06. Date of Publication: 10.12.2009. — Bull. «Inventions. Useful models», 2009, № 34, p. 310.

Rakhimova N.R., Rakhimov R.Z., Osin Y.N. e.a. Solidification of nitrate solutions with alkali-activated slag and slag—metakaolin cements. — J. Nucl. Mater., 2015, v. 457, p. 186—195.

Куликова С.А., Винокуров С.Е. Низкотемпературная магний-калий-фосфатная матрица для иммобилизации радиоактивных отходов. — Успехи в химии и хим. технологии, 2016, т. 30, № 6, с. 109—110. // Kulikova S.A., Vinokurov S.E. Low Magnesium-Potassium Phosphate Matrix for the Immobilization of Radioactive Waste. — Uspekhi v Khimii i Khimicheskoy Tekhnologii, 2016, v. 30, № 6, p. 109—110.

Кононенко О.А., Гелис В.М., Милютин В.В. Отверждение кубовых остатков АЭС путем включения их в магнезиальный цемент. — Вопросы рад. безопасности, 2010, № 1, с. 3—8. // Kononenko O.A., Gelis V.M., Milyutin V.V. Solidification of NPP Cube Residues by Incorporation into Magnesium Cement Matrix. — Rad. Saf. Probl., 2010, № 1, р. 3—8.

Kononenko O.A., Milyutin V.V., Makarenko V.I., Kozlitin E.A. Immobilization of NPP evaporator bottom high salt-bearing liquid radioactive waste into struvite-based phosphate matrices. — J. Hazard. Mater., 2021, v. 416, p. 125902.

Муратов О.Э. Магнезиальные матрицы для иммобилизации ЖРО сложного химического состава. — Радиоактивные отходы, 2021, № 4, с. 28—32. // Muratov O.E. Magnesium Immobilization Matrices for LRW of a Complex Chemical Composition. — Radioactive Waste, 2021, № 4, p. 28—32.

Mesbah A., Cau-dit-Coumes C., Renaudin G. e.a. Uptake of chloride and carbonate ions by calcium monosulfoaluminate hydrate. — Cem. Conc. Res., 2012, v. 42, p. 1157—1165.

Guo B., Xiong Y., Chen W. e.a. Spectroscopic and firstprinciples investigations of iodine species incorporation into ettringite: Implications for iodine migration in cement waste forms. — J. Hazard. Mater., 2020, v. 389, p. 121880.

Abdiyev K.Z., Toktarbay Z., Zhenissova A.Z. и др. The new effective flocculants — Copolymers of N,N-dimethyl-N,N-diallyl-ammonium chloride and N,N-dimethylacrylamide. — Colloid Surf. A, 2015, v. 480, p. 228—235.

Отходы радиоактивные. Определение химической устойчивости отвержденных высокоактивных отходов методом длительного выщелачивания. ГОСТ Р 52126—2003. М.: Госстандарт России, 2003.

Daoudi E., Boughaleb Y., Gaini L. e.a. Modeling of alkyl quaternary ammonium cations intercalated into montmorillonite lattice. — Mater. Res. Bull., 2013, v. 48, p. 1824—1829.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.