Разработка и внедрение технологии обращения с йодом-129 в процессе переработки облученного ядерного топлива энергетических реакторов

• Автор: Истомин, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 05.17.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Озёрск
• Количество страниц: 100 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Литературный обзор

1.1 Радиоактивный йод в проблеме радиационной безопасности

1.2 Ядернофизические и физикохимические свойства йода

1.3 Пути образования газообразного йода9 и его распределение по технологическим потокам в процессе переработки ОЯТ
1.4 Обращение с йодом9, освобождающимся из топлива на начальной стадии растворения ОЯТ.

1.5 Улавливание йода в условиях радиохимического производства.

1.6 Эксплуатация узла йодной очистки на комплексе РТ1

1.7 Регенерация отработанного серебросодержащего сорбента.

1.7.1 Регенерация сорбента с использованием жидкостных
методов
1.7.2 Регенерация сорбента путм его обработки газообратьши реагентами
1.8 Обращение с йодсодержащими отходами радиохимических производств
Глава 2 Методики проведения анализов.
Глава 3 Исследование и оптимизация процесса сорбции йода9.
3.1 Узел йодной очистки
3.2 Эксплуатация адсорбционных колонн
3.2.1 Опыт эксплуатации третьей адсорбционной колонны
3.2.2 Исследование устойчивости композиции сорбентйод в процессе эксплуатации адсорбционных колонн
3.2.3 Внедрение схемы прогрева адсорбционных колонн в межоперационные периоды .
Глава 4 Оптимизация метода регенерации серебросодержащего сорбента
4.1 Зависимость степени разложения восстановителя, разрушения и растворения гранул сорбента от концентрации щелочи.
4.2 Зависимость эффективности регенерации серебросодержащего сорбента от температуры и концентрации щлочи.
Глава 5 Разработка метода извлечения йода9 и серебра из аналитических фильтров МАЙ
5.1 Изучение процессов извлечения йода9 из фильтров
МАЙ щелочным раствором гидразиннитрата
5.2 Изучение процесса извлечения серебра из фильтров МАЙ.
Глава 6 Исследование процесса осаждения йодида меди из щелочных растворов, образующихся в результате регенерации отработанного сорбента
6.1 Изучение уноса молекулярного йода в газовую фазу
6.2 Разработка и испытание метода формирования осадка йодида меди.
Глава 7 Разработка аппаратурнотехнологической схемы обращения с йодом9.
7.1 Регенерация серебросодержащего сорбента.
7.2 Выделение йода9 из щелочных растворов, образующихся в процессе регенерации серебросодержащего сорбента
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В настоящее время общепринятой концепцией обращения с иодом-9 является его максимальное удаление из технологических продуктов в газовую фазу в голове процесса, извлечение из газового потока с надежной последующей изоляцией от биосферы. В зтой связи во всех странах, развивающих атомную энергетику и сопутствующую ей переработку ОЯТ. При этом изучаются возможности улавливания, как элементарного, гак и химически связанного йода, например, в форме ею органических соединений. Абсорбция радиоактивного йода жидкими поглотителями находит применение, как правило, в качестве предварительной системы очистки при переработке отработанного топлива [7]. Общими недостатками всех жидкостных методов являются образование большого количества жидких радиоактивных отходов и сложность аппаратурного оформления процесса. В качестве твердых сорбентов для улавливания йода применяются йодные ловушки, содержащие нитрат серебра, цеолты в Ag-фopмe, активированные угли, в том числе импрегнированное активными вешесгнами, в другие поглотители. С пуском в промышленную эксплуатацию третьей цепочки завода 5, для улавливания йода-9 был применен сорбент на основе оксида алюминия марки А (ГОСТ -), нмпрегнированный солью азотнокислого серебра. При выборе сорбента исходили из того, «по он обладает высокой эффективностью улавливания йода-9 (г)>. Прочная связь серебра с йодом дает возможность осуществления надежного удержания этого радионуклида, а возможная регенерация отработанного сорбента позволяет многократно использован, его в технологическом процессе. Эксплуатация адсорбционных колонн при переработке ОЯТ энергетических реакторов 1ШЭР-0 в течение лег позволила снизить величину выброса йода-9 практически до уровня чувствительности метода его определения на узле рубки-растворения или ниже допустимой среднегодовой объемной активности согласно НРБ-. В технической документации, регламентирующей эксплуатацию узла йодной очистки, предусматривается после выработки ресурса адсорбционных колонн, уловленный йод-9 хранить непосредственно на сорбенте. Однако химическое соединение йода с серебром в сорбенте не является окончательной формой долговременного его хранения за счёт низкой механической прочности матрицы поглотителя. Это, несомненно, приведет к уносу йода и к его распространению в биосфере. Также, учитывая, высокую стоимость компонента сорбента - серебра, ведутся исследовательские работы, лабораторные и промышленные эксперименты [8] по удалению йода-9 из промежуточного поглотителя с целью окончательного его концентрирования в надёжной, устойчивой форме. Одновременно решается целый комплекс задач, связанных с поиском устойчивых в физико-химическом отношении форм хранения и методов уничтожения йодсодержащих отходов. РТ-1. Проблема защиты людей от воздействия радиоактивных изотопов йода занимает важное место среди проблем радиационной безопасности. Прежде всею, это обусловлено многообразием причин, вследствие которых возникает опасность поступления радиоактивного йода в организм человека, за счёт его химической активности и участия в биологической цепочке. Основным источником поступления радиойода в организм человека из биосферы служит молоко и молочные продукты [9]. Вес проведенные оценки доз облучения различных категорий населения (-) основаны на том, что вклад других источников, п том числе и ингаляционного, предполагается несущественным [). Однако, в тех районах, где в пищу потребляют мало молока, основным источником поступления радиойода в организм могут быть овощи и фрукты [9. Гак, в Японии, где потребление молока взрослым человеком составляет в среднем всего 0, л в сутки, основной вклад в посту пление радиойода определяют зелёные овощи. В некоторых ситуациях радиоактивные изогоны йода, в частости йод-9, являются, если не единственными, то определяющими факторами внутреннего радиационного воздействия на человеческий организм. Констатация этих фактов отнюдь не оригинальна и достаточно хорошо известна специалистам, работающим в облает радиационной гигиены и противорадиационной защиты. Интерес к физическому состоянию и химическим формам радиоизотопов йода в воздухе появился в связи с гсм.