ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ  ПРИМЕНЕНИЯ  НАНОМАТЕРИАЛОВ  В  ТЕХНОЛОГИИ  ПЕРЕРАБОТКИ  РАДИОАКТИВНЫХ  МАТЕРИАЛОВ

Луценко Л. С.

СПбГТУ, г. Санкт-Петербург


К   наноматериалам  (НМ)   относятся  объекты  с  характерным  размером  менее  100  нм.  Малый  размер  приводит  к  появлению  уникальных   физических,  химических, механических  и  других   свойств,  что  привлекает  внимание  широкого  круга  специалистов  в  области  материаловедения,  физики  и  химии  твердого  тела,  биологии  и  перспективных  технологий.

Прикладной  интерес  к  НМ  обусловлен  возможностью  значительной  модификации  и  даже  принципиального  изменения  свойств  известных     материалов  при  переводе  их    в  нанокристаллическое  состояние.

Указанные  материалы  могут  применяться  в  технологии  переработки   радиоактивных  отходов  (РАО)  по  двум  направлениям:

  1. В качестве  сорбентов  для  извлечения  радионуклидов  из  водных  и  газовых  сред.
  2. В качестве   матричного  материала  для  иммобилизации  РАО.
Оба  варианта  применения  НМ  в  технологии  переработки  жидких  РАО  делают  необходимым  изучение  сорбционных  свойств  данных  материалов по  отношению  к основным  радионуклидам, входящим  в  состав  РАО, в частности,  к  долгоживущему  радионуклиду   137Cs.

В  данной  работе  проведено  исследование  эффективности  ряда  синтезированных  нами  сорбентов, полученных   на  основе  наноразмерных  порошков  оксида  кремния  и  оксида  циркония.

Разработана  и  проверена  методика  изучения    сорбционных  характеристик  НМ  в  псевдодинамическом  режиме  с  учетом конкурентной  сорбции    радионуклидов  стеклом  пробирок  и  лабораторной  посуды. Конкурентная  сорбция  зависит  от  величины  рН  раствора  и  от  состояния  поверхности  стекла.  Методика  позволяет  достаточно  надежно  определять  коэффициенты  распределения  (Кр)  радионуклидов  между  водной  фазой  и  сорбентом  даже  при  относительно  низкой   эффективности  сорбции.

Установленно, что  для материалов, обладающих  максимальной  эффективностью  сорбции,  коэффициенты  распределения  радионуклида  между  водной  фазой  и  сорбентом  находятся  в  пределах  10 2 - 10 3  см3 г -1,  что  сопоставимо  с  аналогичным  Кр  для широко  применяемого  катионита  КУ-2-8.