Бактериальная трансформация и иммобилизация тяжелых металлов и радионуклидов

• Автор: Хижняк, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 03.02.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 212 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ЧАСТЬ 1. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Цели и задачи работы
Научная новизна и значимость работы
Практическая ценность работы
Апробация работы
Основные защищаемые положения
Список публикаций по теме диссертации
ЧАСТЬ 2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
ГЛАВА 2.1. Ядерные топливные циклы
2.1.1. Типы ядерных топливных циклов
2.1.2. Преимущества и недостатки различных вариантов ЯТЦ
2.1.3. ЯТЦ в разных странах
2.1.4. Состав типичных отходов
ГЛАВА 2.2. Свойства исследованных радионуклидов и тяжелых
металлов
2.2.1. Технеций
2.2.2. Уран
2.2.3. Плутоний
2.2.4. Хром
ГЛАВА 2.3. Взаимодействие микроорганизмов с долгоживущими
радионуклидами |
2.3.1.Взаимодействие с актинидами
2.3.2. Взаимодействие технеция с микроорганизмами
ГЛАВА 2.4. Микроорганизмы-редукторы металлов, металлоидов и
радионуклидов - современное состояние вопроса
ЧАСТЬ 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 3.1. Материалы и методы
ГЛАВА 3.2. Сорбция радионуклидов в нейтральных условиях

ГЛАВА 3.3. Восстановление технеция сульфатредуцирующими бактериями в нейтральных условиях
3.3.1. Анаэробная ассоциация сульфатредуцирующих бактерий
3.3.2. Удаление технеция из буферных растворов чистыми культурами сульфатредуцирующих бактерий
3.3.3. Удаление технеция из раствора иммобилизованной биомассой сульфатредуцирующих бактерий
ГЛАВА 3.4. Восстановление семивалентного технеция в кислых условиях среды
3.4.1. Удаление пертехнетата из раствора при росте А./еггоох1с1ат
3.4.2. Рост ацидитиобацилл с использованием элементной серы и пертехнетата
3.4.3. Резистентность тиобацилл к технецию на примере
А. /гггоох1(1ат
ГЛАВА 3.5. Восстановление технеция в щелочных условиях
3.5.1. Исследование восстановления пертехнетата в щелочных условиях оптическим и хроматографическим методами
3.5.2. Возможные доноры электронов и токсическое действие технеция на процесс восстановления пертехнетата в щелочных условиях
ГЛАВА 3.6. Восстановление хромата в щелочных условиях ГЛАВА 3.7. Восстановление шестивалентного урана в нейтральных условиях термофильной бактерией СагЬоху^Жегтш/егпгес1исепз
3.7.1. Восстановление шестивалентного урана термофильной бактерией при использовании различных источников углерода
3.7.2. Рост термофильной бактерии при различных концентрациях урана
3.7.3. Динамика бактериального роста и восстановления шестивалентного урана
3.7.4. Анализ осадков, содержащих уран, до и после восстановления термофильной бактерией Ткегто!еггаЬас1егшт ferrireducens
ГЛАВА 3.8. Влияние микроорганизмов, обитающих в пресных водоемах, на технеций и некоторые трансурановые элементы в случае их
попадания в водоем
3.8.1. Удаление радионуклидов илами пресноводных озер
3.8.2. Детекция зонального распределения радионуклидов между 144 илами и водной фазой пресноводных озер на примере плутония-
ГЛАВА 3.9. Токсическое воздействие двухвалентных катионов тяжелых
металлов и шестивалентных анионов металлов и радионуклидов на микроорганизмы
3.9.1. Общая характеристика сайта
3.9.2. Выделение аэробных микроорганизмов из зараженных почв и 151 характеристика их устойчивости к металлам и радионуклидам
3.9.3. Устойчивость изолятов к никелю и урану
ГЛАВА 3.10. Возможные механизмы адаптации микроорганизмов к
высоким концентрациям тяжелых металлов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Список сокращений:
РАО - радиоактивные отходы НАО - низкоактивные отходы САО - среднеактивные отходы ВАО - высокоактивные отходы ЯТЦ - ядерный топливный цикл ОЯТ - отработанное ядерное топливо
МОКС - смешанные окислы урана и плутония, используемые как вторичное топливо ТВЭЛы - тепловыделяющие элементы ГХК - горно-химический комбинат
Ки - кюри; внесистемная единица измерения активности (1 Ки = 3,7-1010 Бк)
Бк — беккерель (количество распадов в секунду)
ДПГЭ - денатурирующий градиентный гель электрофорез

Позднее из осколков деления урана 235и был выделен долгоживущий изотоп технеция 99Тс с периодом полураспада 2,12x105 лет (Сегрэ, 1966).
Распространение в природе.
Величины периодов полураспада изотопов технеция исключают наличие первичного технеция в земной коре. Первичный технеций, существовавший в природе несколько миллиардов лет тому назад при формировании Земли, исчез в результате радиоактивного распада, который присущ атомам с нестабильными ядрами, так как период полураспада изотопов технеция мал по сравнению с возрастом Земли (4.6х 109 лет). Сейчас речь может идти только о том технеции в природе, который образовался в результате вторичных ядерных процессов на Земле. Незначительные количества технеция в урановой смолке (9-10 г/кг) (Kenna, Kuroda, 1961) - результат спонтанного деления урана, а вероятность нахождения технеция в других минералах может быть объяснена реакциями взаимодействия космических нейтронов с молибденом, рутением или ниобием. Обнаружены слабые линии ионизированного технеция в спектре Солнца (Moore, 1951) и молодых звезд (Merrill, 1952; Kipper & Kipper, 1984). Благодаря наличию технеция в спектре ряда звезд в количествах, соизмеримых с содержанием элементов-аналогов, можно предполагать, что технеций образуется и в настоящее время в звездах.
Основные физико-химические свойства технеция (Спицын, Кузина, 1981):
Из физических свойств технеция в первую очередь представляют интерес ядерные свойства, поскольку технеций не имеет стабильных изотопов. Изотопы технеция образуются при воздействии нейтронов, дейтронов, протонов и а-частиц на