Извлечение радионуклида цезия-137 с использованием селективных материалов и их устойчивость в высокоминерализованных щелочных средах

• Автор: Егорин, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Список сокращений и обозначений

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Жидкие радиоактивные отходы, кубовые остатки, их химический и радионуклидный состав

1.2 Методы кондиционирования кубовых остатков

1.3 Сорбционные материалы, применяемые для извлечения цезия-137 из жидких сред

1.4 Сорбенты, использующиеся для аналитического определения цезия-137 в жидких средах

1.5 Гетерогенные жидкие радиоактивные отходы

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1 Методики проведения сорбционных исследований

2.2 Синтез резорцинформальдегидных смол
2.3 Получение дезактивирующей смеси
2.4 Получение модифицированных целлюлозных фильтров, для аналитического определения цезия-
2.5 Получение хитозанферроцианидного сорбента
2.6 Использованное в работе оборудование и программное обеспечение
2.7 Материалы и реактивы
Глава 3. Исследование процессов сорбции цезия-137 композиционными ферроцианидными сорбентами в динамических условиях
3.1 Апробация метода исследования сорбции цезия-137 в неподвижном слое сорбента
3.2 Исследование сорбции цезия-137 на сорбентах ФНС и ФС-
3.3 Исследование разрушения сорбента ФС-
Глава 4. Исследование устойчивости резорцинформальдегидных смол в щелочных средах
4.1 Исследование распределения |37Св на резорцинформальдегидных смолах в динамических условиях
4.2 Влияние окислительных процессов на сорбционные характеристики
резорцинформальдегидной смолы
Глава 5. Получение и испытание стабильной дезактивирующей смеси, содержащей ферроцианид кобальта
5.1 Получение дезактивирующей смеси
5.2 Результаты испытаний дезактивирующей смеси
Глава 6. Синтез и свойства модифицированных целлюлозных фильтров для аналитического определения цезия-

6.1 Сорбционные характеристики модифицированных целлюлозных фильтров..
6.2 Динамические испытания хитозансодержащих модифицированных целлюлозных фильтров
6.3 Извлечение ШС8 из трапных вод объекта «Укрытие» с использованием
хитозансодержащих модифицированных целлюлозных фильтров
Глава 7. Синтез и свойства хитозансодержащего ферроцианидного сорбента, устойчивого в щелочных средах
7.1 Получение хитозансодержащего ферроцианидного сорбента
7.2 Сорбционные характеристики хитозансодержащего ферроцианидного
сорбента
Выводы
Список литературы
Приложения

Список сокращений и обозначений
АСМ - атомно-силовая микроскопия;
АЭС - атомная электростанция;
ВВЭР - водо-водяной энергетический реактор;
ЖРО - жидкие радиоактивные отходы;
КО - кубовые остатки;
КФС - композиционный ферроцианидный сорбент; МЦФ - модифицированный целлюлозный фильтр; ПАН - полиакрилонитрил;
РАО - радиоактивные отходы;
РБМК - реактор большой мощности канальный;
РФА - рентгенофазовый анализ;
РФС - резорцинформальдегидная смола;
СанПин - санитарные нормы и правила;
ТРО - твердые радиоактивные отходы;
ФОЦ - ферроцианид;
ФФС - фенолформальдегидная смола;
ХФС - хитозанферроцианидный сорбент;
ЯМР - ядерно-магнитный резонанс;
Кб - коэффициент распределения;

прошлом, уступили место более простому сорбционному методу.
Для извлечения и концентрирования цезия хорошо зарекомендовали себя ферроцианидные сорбенты, обладающие высокими сорбционно-селективными характеристиками. Первоначально сорбент для аналитических целей представлял собой анионит с закрепленной на нем фазой ферроцианида кобальта [107]. Использование ф)азы ферроцианида без носителя исключалось ввиду низкой механической прочности.
В качестве носителя большинства современных сорбционных материалов, использующихся в аналитических целях, выступают полисахаридные волокна природного происхождения (целлюлоза, хитозан), обеспечивающие высокую кинетику сорбционного процесса.
Целлюлоза - природный или искусственный полимер, мономером которого является Р-глюкоза, представляет собой аморфно-кристаллическое вещество. В состав целлюлозы входят кристаллиты, образованные параллельно расположенными молекулами Р-глюкозы, и аморфные области. Объемное содержание в образце кристаллических областей может варьироваться и зависит от происхождения.
Существует оригинальный способ получения сорбента, включающий удаление лигнина из древесного сырья последовательной обработкой щелочью и соляной кислотой с последующей промывкой хлоридом аммония. Это позволяет получить целлюлозные волокна с очень низкой удельной активностью по ’^Сэ. Носитель затем модифицируют либо последовательным импрегнированием раствором ферроцианида калия и соли железа, либо непосредственно обрабатывают суспензией ферроцианида железа [108, 109].
Разработан сорбент марки «Анфеж» - ферроцианид железа-калия па целлюлозном носителе. Получение материала представляет собой поэтапный процесс нанесения феррата натрия на активированный целлюлозный носитель с образованием гидроксида железа(Ш) и последующей обработкой ферроцианидом калия в кислой среде [110, 111]. Данный сорбент показывает высокие значения