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


ИЗУЧЕНИЕ ЛОКАЛИЗАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ В БЕТОНАХ

Осташкина Е.Е., Юрченко А.Ю., Карлина О.К., Карлин Ю.В.

ГУП МосНПО «Радон»

В настоящее время в связи с истечением срока службы многих объектов атомной энергетики возникает проблема обращения
с образующимися в процессе снятия с эксплуатации радиоактивными отходами. Отходы разнообразны по своей морфологии, радионуклидному составу и уровню активности. Значительная их часть представлена строительными отходами, в частности, бетоном. Объем этих отходов может достигать величины порядка сотен тысяч кубических метров
с одного объекта [1,2].

Для уменьшения затрат, связанных с обращением с отходами, необходимо минимизировать объем бетонных отходов, подлежащих длительному хранению. Одним из путей уменьшения объема отходов является их частичная дезактивация.

Для выбора способа дезактивации бетона важно знать особенности его радионуклидного загрязнения. Из литературы известно, что в обычных тяжелых бетонах прочность сцепления цементного камня с заполнителями невелика, поэтому при разрушении целостность зерен заполнителя не нарушается [3]. В работе предпринята попытка разделить заполнитель и связующее путем измельчения.

Для исследований использовали образцы бетона различного состава и происхождения с реальным и модельным радионуклидным загрязнением. Более подробные их характеристики приведены в табл. 1.

Таблица 1. Удельная активность исходных образцов бетона (по результатам - и -спектрометрии)

№ образ-ца

Происхождение бетонных отходов

137Сs, Бк/кг

90Sr,
Бк/кг

226Ra, Бк/кг

1

Курчатовский институт

2,0х104

5,2х103

н/о

2

ОАО «Кольчугинцветмет»

1,0х103

н/о

6,1х103

3

Образцы с модельным радионуклидным загрязнением

7,1х104

-

-

Образцы затем рассевали с использованием стандартного набора сит по фракциям 252,5 мм; 2,50,05 мм; <0,05 мм. Для последующих исследований выбрали первую и третью фракции.

Рентгенофазовый анализ указанных фракций на дифрактометре ДРОН-4-07 (CuK-излучение) показал, что материал фракции 1 характеризуется наличием таких фаз, как кварц -SiO2, кальцит СаСО3, а в материале фракции 3, кроме вышеуказанных, обнаружены такие фазы, как портландит Са(ОН)2 и полевые шпаты: микроклин, альбит, плагиоклаз, анкерит. Данные справедливы для всех образцов.

Выявлено, что мелкие фракции обогащаются связующим, а крупные – заполнителем.

Данные радиометрических исследований различных фракций представлены в табл. 2.

Таблица 2. Удельная активность фракций бетона (по результатам - и -спектрометрии)

№ фракции

образец №1

образец №2

образец №3

137Cs, Бк/кг

90Sr, Бк/кг

137Cs, Бк/кг

90Sr, Бк/кг

226Ra, Бк/кг

90Sr, Бк/кг

1

2х104

2,8х103

3,5х104

<2,5

н/о

2,1х103

3

3,5х105

5,4х104

2,0х105

1,5х103

2,5х103

7,3х103

Анализ распределения радионуклидов по фракциям показал, что с увеличением степени дисперсности частиц удельная активность материала увеличивается.

Из сопоставления результатов радиометрического и рентгенофазового исследований очевидно, что по мере увеличения степени дисперсности материал обогащается компонентами связующего и одновременно увеличивается его удельная активность.
Обнаруженная прямая связь между удельным содержанием радионуклидов и связующего вещества в бетонах позволяет сделать вывод, что сорбция радионуклидов происходит преимущественно на компонентах связующего.

Литература

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

2.              Волков В.Г., Городецкий Г.Г., Зверков Ю.А., Лемус А.В., Иванов О.П., Семенов С.Г., Чесноков А.В., Шиша А.Д. Технологии обращения с радиоактивными отходами при реабилитации радиоактивно загрязненных объектов и участков территории РНЦ «Курчатовский институт».– Труды VII Международной конференции «Безопасность ядерных технологий. Обращение с РАО», Санкт – Петербург 27/09- 1/10/2004. с.141 – 149.

3.              Ицкович С.М. и др. Технология заполнителей бетона.– М.; Высш. шк., 1991.