Сборник тезисов докладов IX Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2006

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Экология атомной отрасли»

Все доклады секции


ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕЗАКТИВАЦИИ БЕТОНА ОТ РАЗЛИЧНЫХ РАДИОНУКЛИДОВ РЕАГЕНТНЫМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕМ

Николаев А.Н., Карлин Ю.В., Юрченко А.Ю.

ГУП МосНПО «Радон»

Обращение с радиоактивными отходами является одной из важных проблем развития ядерной энергетики и технологий. В настоящее время значительное количество радиоактивных отходов представлено стройматериалами (отходами низкого и среднего уровня активности). В ближайшем будущем ожидается еще большее увеличение объема таких отходов в результате снятия с эксплуатации и демонтажа ядерных объектов ранних поколений, исчерпавших проектный срок службы. Наибольший объем имеют отходы низкого уровня активности; отходов среднего уровня активности примерно на порядок, а высокоактивных отходов на два порядка меньше. Учитывая ограниченный объем пунктов захоронения радиоактивных отходов и высокую стоимость их обслуживания, представляется экономически целесообразным дезактивация такого рода отходов для выведения их из категории радиоактивных [1].

В ГУП МосНПО «Радон» разрабатывается технология дезактивации бетона и строительного мусора от радионуклидов 137Cs, 90Sr, 234,235,238U, 238,239Pu, 226Ra.

Основными задачами являются:

·         определение оптимальных условий дезактивации (температуры, выщелачивающих реагентов, рН и т.д.), с целью максимального уменьшения объема вторичных отходов и обеспечения экономичности и безопасности технологии;

·         разработка опытно-промышленного аппарата для дезактивации бетона и строительного мусора.

В качестве метода дезактивации отходов предложена их отмывка растворами специальных реагентов, организованная по каскадно-колоночной схеме (рис. 1). Экспериментально показано преимущество каскадной схемы по сравнению со схемой, предусматривающей одну технологическую емкость, заключающееся в более эффективном использовании дезактивирующего раствора, что ведет к снижению расхода реагентов и объема жидких радиоактивных вторичных отходов [2].

Предлагаются следующие дезактивирующие растворы:

·         раствор KNO3 для удаления 137Cs ( до 40 - 50%);

·         раствор Na2CO3 для удаления 234,235,238U (до 90%);

·         раствор НNO3 для практически полного удаления 226Ra из отходов красного кирпича при температуре не выше 25oС.

 

Рисунок. Схема лабораторной установки для исследования дезактивации бетонной крошки каскадно-колоночным способом (1 - электронагревательный прибор (сушильный шкаф); 2 – колонки из нержавеющей стали; 3 - перистальтический насос)

Результаты лабораторных экспериментов показали возможность дезактивации цельных кусков строительного мусора массой до 3 кг, причем измельчение этих же самых отходов вплоть до размеров частиц менее 2,5 мм практически не влияет на степень дезактивации в аналогичных условиях. Установлено, что температура проведения процесса в диапазоне 20-100oС существенно влияет на скорость дезактивации. В тоже время, степень выщелачивания радионуклидов практически не меняется. Обнаружено, что наложение электрического поля, так же, как и повышение температуры, увеличивает только скорость дезактивации, но не ее степень.

Результаты проведенных исследований по дезактивации бетона и строительного мусора позволяют вплотную подойти к обоснованию технологии дезактивации таких отходов, а, следовательно, сокращению объемов радиоактивных отходов, направленных на кондиционирование и последующее долговременное хранение.

Литература

1.        Кузнецов В. М. Вывод из эксплуатации объектов атомной энергетики. М. 2003.

2.        Зимон А. Д., Пикалов В. К. Дезактивация. Издат. М. 1994.