Иммобилизация и инкапсуляция радиоактивных и токсичных отходов в полимерсерных композитах

• Автор: Аманкулов, Ердос
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Алматы
• Количество страниц: 299 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 РАДИОАКТИВНЫЕ И ТОКСИЧНЫЕ ОТХОДЫ:

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ОЦЕНКА

ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

1.1 Радиоактивные отходы и радиоэкологическая ситуация в

Казахстане

1.2 Экологические аспекты радиоактивных отходов

1.3 Оценка воздействия радионуклидов на окружающую среду и
население
1.4 Токсичные отходы: классификация и источники их образования
1.4.1 Оценка содержания токсичных и опасных веществ в хвостах обогащения руд, вскрышных и вмещающих породах
1.4.2 Оценка содержания токсичных и опасных веществ в отходах промышленности
1.5 Оценка влияния токсичных и опасных отходов на
экологическую ситуацию в Казахстане
1.6 Тяжелые металлы (ТМ) в поверхностных и подземных водах,
почвах, осадках, пыли
1.7 Современное состояние и оценка воздействия серы и ее
соединений на окружающую среду
Выводы по разделу, постановка цели и задач исследований
2 ПРОБЛЕМЫ И ОСОБЕННОСТИ ОБРАЩЕНИЯ С
РАДИОАКТИВНЫМИ И ТОКСИЧНЫМИ ОТХОДАМИ
2.1 Обезвреживание, стабилизация и способы
хранения/захоронения радиоактивных и токсичных отходов
2.2 Обезвреживание, утилизация и ликвидация токсичных отходов
2.3 Требования к упаковкам и упаковочным комплектам
радиоактивных отходов
2.4 Полигоны для захоронения токсичных отходов
2.5 Оценка основных свойств и возможности применения серы для
иммобилизации и инкапсуляции радиоактивных и токсичных отходов

2.6 Области применения полимеров, композитов и бетонов на
основе серы
2.7 Технология разработки и изготовления полимерсерных
композитов для иммобилизации и инкапсуляции РАО и ТО, аппаратура и методы исследования образцов
Выводы по разделу
3 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ЧИСЛЕННОЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ И РАДИАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ПОЛИМЕРСЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ
3.1 Определение эффективных характеристик полимерсерного
композита методом теории перколяции
3.2 Радиационная стойкость серы и полимерсерных композитов: основные физико-химические процессы и структурообразование
3.3 Квантово-химические расчеты по оценке радиационной
стойкости серы и серных полимеров
3.4 Квантово-механические расчеты по моделированию
радиационных повреждений в полимерной сере
3.5 Квантово-механическое моделирование и расчет радиационных
повреждений в полимерах с большим содержанием серы
3.6 Расчетная оценка радиационно-защитных свойств полимерсерных композитов
Выводы по разделу
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ЭКСПЛУТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРСЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ АНАЛИЗ
4.1 Физико-механические свойства полимерсерных композитов
4.2. Водостойкость, водопоглощение и морозостойкость
модифицированных полимерсерных композитов
4.3. Стойкость наполненных полимерсерных композитов в
химически агрессивных средах
4.4 Выщелачивание тяжелых металлов из серных композитов
4.5 Радиационная стойкость серы и полимеров на ее основе
4.5.1 Рентгенофазовый анализ облученной серы и оценка радиационной стойкости
4.5.2 Оценка радиационной стойкости полимерной серы с помощью Электронного Парамагнитного Резонанса
Выводы по разделу

5 ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИМЕРСЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ ДЛЯ
ИММОБИЛИЗАЦИИ И ИНКАПСУЛЯЦИИ
РАДИОАКТИВНЫХ И ТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ
5.1 Основные направления работ в технологии обращения
радиоактивными и токсичными отходами
5.2. Оценка объемов утилизируемой серы
5.3. Экономическая эффективность производства композиционных
материалов высокой плотности с использованием
модифицированной серы
Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В

Как видно из таблицы 1.9, население Казахстана распределено очень неравномерно как по территории, так и относительно площадей с различными концентрациями радионуклидов. Это значительно затрудняет определение истинного значения поглощенной дозы в различных регионах. Для этой цели надежнее всего использовать осредненные результаты инструментальных измерений мощности дозы по областям, проводимые Госсанслужбой РК, и отнести их к населению областей (таблица 1.11). Перевод значений активности в почвах в поглощенную дозу проводился на основе [111].
Таблица 1.10 - Активность радионуклидов в почвах Казахстана
Бк/кг Мощность погл. дозы нГ р/ч (мкР/ч)
К-40 и-238 ТЬ-232
Минимальные 100 12 10 15 (1,5)
Максимальные 1200 120 220 238 (23,8)
Среднее 300 37 60 66 (6,6)
Таблица 1.11 - Мощность поглощенной дозы в воздухе (от почв) на территориях региональных санэпидучреждений РК (1998 г.)
Область Мощность поглощенной дозы нГр/ч Доля населения относительно 16,8 млн., %
Актюбинская 70 4
Алматинская 110 10
Восточно- Казахстанская 80 11
Атырауская 60 4
Жамбылская 100 6
Карагандинская 100 11
Кзыл-Ординская 60 4
Кустанайская 60 6
Мангистауская 80 2
Павлодарская 60 5
Северо- Казахстанская 90 3
Западно- Казахстанская 60 4
Акмолинская 70 6
Южно-Казахстанская 80 11
Алматы 80 7
итого 100%