Сорбционные и каталитические материалы для гидротермальной переработки концентрированных жидких радиоактивных отходов АЭС

• Автор: Майоров, Виталий Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.1 Жидкие радиоактивные отходы АЭС. Источники образовать и технологии обращения с ними

1.1.1 Образование жидких радиоактивных отходов на АЭС

1.1.2 Загрязнения теплоносителя

1.1.3 Очистка теплоносителя

1.1.4 Химический и радиохимический состав кубовых остатков АЭС

1.1.5 Переработка кубовых остатков АЭС

1.2 Селективные сорбенты для переработки ЖРО

1.2.1 Активированные угли

1.2.2 Неорганические сорбенты

1.2.3 Ферроцианидныс сорбенты
1.2.4 Ионный обмен
1.2.5 Бносорбенты
1.3 Окисление органических веществ, присутствующих в ЖРО АЭС
1.3.1 Озонирование
1.3.2 Псрманганатное окисление
1.3.3 Пероксид водорода
1.3.4 Электрохимический метод
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Синтез сорбентов
2.2 Методы получения катализаторов гидротермального окисления
2.2.1 Получение катализаторов на основе оксидов марганца
2.2.2 Получение катализаторов на основе оксида титана
2.3 Методы исследования сорбентов и катализаторов
2.4 Окислительные методы
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Синтез ферроциаиидных сорбентов на основе углеродных волокон
3.1.1 Механизмы образования металлооксидных углеродных волокон и
металлооксидныхферроцианндных волокон
3.1.2 Влияние солей алюминия на характеристики синтезируемых ферроциаиидных сорбентов
3.1.3 Результаты испытаний сорбентов
3.2 Макропористые катализаторы для гидротермального окисления
3.2.1 Структура и свойства материалов, получаемых в тем платном синтезе
3.2.2 Исследование каталитической активности на модельных растворах
3.2.3 Исследование каталитической активносш на реальных кубовых отстатках
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


По результатам проведенных исследований опубликовано печатных работ, в том числе 6 статей, 7 материалов конференций и тезисов докладов, получено 2 патента РФ. Статьи опубликованы в журналах, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов, рекомендованных ВАК Сорбционные и хроматографические процессы, Доклады Академии Наук, Химическая технология, Вестник ДВО РАН, Атомная энергия. Личный вклад автора состоит в анализе литературных данных по теме исследования, получении основной части экспериментальных данных, участии в обработке и обсуждении полученных результатов. Соискатель принимал участие в проведении стендовых испытаний на 1ом блоке Нововоронежской АЭС. Часть экспериментального материала получена при участии сотрудников Института химии ДВО РАН. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка использованной литературы наименований. Объем диссертации составляет 3 страниц, работа содержит таблиц, рисунка. Жидкие радиоактивные отходы АЭС. Источники образования и технологии обращения с ними. В процессе эксплуатации АЭС идет непрерывное накопление в реакторе продуктов коррозии, которых тем больше, чем хуже воднохимический режим блока. Через несколько суток после остановки реактора активность оборудования первого контура в основном определяется радионуклидами коррозионного происхождения Сг, яМп, з8Со, 9Ре, Со, . Источниками указанных радионуклидов являются следующие процессы 1 выход активных продуктов коррозии с корродирующих поверхностей активной зоны коррозия зоны 2 активация коррозионных отложений, находящихся в нейтронном поле реактора активация отложений 3 вылет ядер отдачи с корродирующих поверхностей или отложений 4 ионный или нуклидный обмен из корродирующей пленки и отложений. В зависимости от конструкционных особенностей реактора и водного режима первого контура вклад каждого процесса в общую активность продуктов коррозии будет различен. Продукты коррозии распределяются по всему контуру неравномерно примерно составляют прочную пленку, плотно прилегающую к поверхности металла вне активной зоны около скапливается в виде осадка в застойных зонах, зазорах, тупиковых участках трубопроводов, барабанахсепараторах и т. Механизм активация отложений является основным в накоплении радиоактивных продуктов коррозии на внутренней поверхности оборудования первого контура. Наличие в контуре циркуляции теплоносителя материалов, содержащих большое количество кобальта, приводит к увеличению его содержания в продуктах коррозии до 0,3 и росту активности радионуклида Со за счет механизма активация отложений почти в четыре раза. Активность по б0Со через тыс. Обычно в реакторах активность радионуклида Со доходит до общей активности по долгоживущим радионуклидам продуктов коррозии, что объясняется перерывами в работе АЭС, во время которых Со, как наиболее долгоживущий, распадается меньше. Таким образом, удаление кобальта из материалов всего контура циркуляции теплоносителя, а также применение воднохимического режима, замедляющего коррозию, являются основными мерами улучшения радиационной обстановки при ремонтных работах на оборудовании первого контура. Работа АЭС неизбежно связана с образованием большого количества радионуклидов. Это продукты деления ядер топлива и и Ри, и продукты активации нейтронами различных веществ, находящихся в активной зоне реактора конструкционные материалы и продукты их коррозии, примеси в теплоносителе и замедлителе. Большая часть этих веществ короткоживущие нуклиды. Они влияют на формирование радиационной обстановки внутри АЭС, но изза быстрого распада не представляют опасности при возможном выходе в окружающую среду. К радиоактивному загрязнению окружающей среды могут привести радионуклиды с периодом полураспада более нескольких лет 2. Продукты деления попадают в теплоноситель, циркулирующий через активную зону реактора, а продукты активации образуются в нем. Затем они извлекаются из него системами очистки, но их небольшая часть различными путями попадает в помещения зоны строгого режима АЭС.