Пирогенетическая переработка древесины березы, подвергнутой радионуклидному загрязнению

• Автор: Сидоров, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 161 с. : ил.

Оглавление

Введение
1 Литературный обзор
1.1 Источники радиоактивного загрязнения
1.2 Миграция техногенных радионуклидов в биоценозах
1.3 Радиологическая характеристика территории Красноярского края
1.4 Особенности распределения техногенных радионуклидов в структурных частях древесины
1.5 Направления использования биоматериалов с повышенным содержанием техногенных радионуклидов
1.6 Пиролиз древесины: свойства продуктов пиролиза и химизм процесса
1.7 Механизмы перемещения техногенных радионуклидов в процессе термического воздействия при пиролизе и методы очистки продуктов
Выводы
Цели и задачи работы
2 Методы исследований
2.1 Выбор и характеристика территории для отбора образцов древесины
с повышенным содержанием техногенных радионуклидов 137Сз и 908г
2.2 Методика отбора образцов
2.3 Методы исследования древесины
2.4 Методы проведения процесса пиролиза древесины
3 Результаты исследований
3.1 Результаты исследований химического состава древесины, отобранной в квартале 45, и химического состава древесины контрольной пробы
3.2 Результаты анализа химического состава золы древесины

3.3 Результаты радиохимического анализа древесного сырья
3.4 Результаты анализа выхода продуктов пиролиза
3.5 Результаты анализа характеристик древесного угля
3.6 Результаты исследования конденсированных продуктов пиролиза
3.7 Результаты определения удельной активности радионуклидов 137Cs и
90Sr в продуктах пиролиза
4 Разработка основ технологической схемы проведения пиролиза древесного сырья, содержащего повышенное количество радионуклидов l37Cs и 90Sr
4.1 Показатели удельной активности древесного сырья для пиролиза
4.2 Использование технологической схемы с дожиганием парогазов и технико-экономическое обоснование системы фильтрации
4.3 Получение жидкого топлива
5 Выводы
Список использованных источников
Приложение А Расчеты математической модели по четырем параметрам оптимизации и четырем факторам

Введение
В настоящее время особо остро встаёт проблема экологической безопасности окружающей среды, экологически безопасного природопользования при возрастающих антропогенных нагрузках. До недавнего времени в качестве наиболее опасных загрязняющих веществ рассматривались, главным образом, пыль, оксид и диоксид углерода, оксиды серы и азота, углеводороды. Загрязнение окружающей среды радионуклидами рассматривалось в меньшей степени, однако хозяйственная деятельность человека, связанная с добычей, переработкой, использованием и хранением радиоактивных веществ вызывает перераспределение естественных радионуклидов и загрязнение окружающей среды техногенными радионуклидами. В настоящее время интерес к загрязнению радиоактивными веществами вырос, после ряда аварий на радиационно-опасных объектах были инициированы масштабные исследования всех аспектов данной проблемы. В 1957 г. в Кыштыме произошел химический взрыв контейнера, содержащего 250 м3 высокорадиоактивных отходов производства плутония, в связи с возгоранием ацетат-нитратного концентрата в результате аварии системы охлаждения, что привело к выбросу в атмосферу радионуклидов суммарной активностью 7,4x1017 Бк. В 1967 г. в результате высыхания озера Карачай, которое использовалось НПО «Маяк» в качестве открытого хранилища радиоактивных отходов, радионуклиды, поднимаясь ветром с мелким песком и илом, были разнесены на значительное расстояние. В 1986 г. произошла крупнейшая техногенная авария на четвертом блоке чернобыльской АЭС, в результате которой в окружающую среду поступило более 2x1018 Бк радиоактивного материала [76]. В результате радиационных аварий радиоактивному загрязнению подверглись территории двадцати трех субъектов

активности миграционных процессов радионуклидов от погодных условий исследована в работе [113]. Разность в скорости высвобождения водорастворимых ионов в зависимости от породы деревьев исследована в [112], где указано, что иголки хвойных деревьев высвобождают ионы значительно медленнее.
В процессе накопления радионуклидов при росте растений наблюдается закономерность: с увеличением возраста растений и ростом биомассы в их надземных органах увеличивается общее количество радионуклидов, но уменьшается содержание радионуклидов на единицу массы. Из кислых почв радионуклиды поступают в растения в значительно больших количествах, чем из почв слабокислых, нейтральных и слабо щелочных. В кислых почвах повышается подвижность 137Сэ и 908г и снижается прочность их удерживания растениями. Дополнительное внесение карбонатов кальция и калия или натрия в кислую дерново-подзолистую почву уменьшает скорость накопления радионуклидов стронция и цезия в растениях. Существует тесная обратная зависимость накопления 908г в растениях от содержания в почве обменного кальция (поступление стронция уменьшается с увеличением содержания обменного кальция в почве). Следовательно, зависимость поступления 137Сз и 908г из почвы в растения довольно сложная, и не всегда её можно установить по какому-либо одному из свойств, в разных почвах необходимо учитывать комплекс показателей.
Взаимодействуя с почвенным поглощающим комплексом, радионуклиды надолго включаются в биологический круговорот веществ в лесных биогеоценозах, в районах с первоначально высоким уровнем загрязнения 137Сз и 908г будут присутствовать в биологических циклах круговорота веществ в ощутимых для хозяйственной деятельности количествах в течение 6-10 периодов полураспада, т.е. до 300 лет [79]. В почвах различных ландшафтов интенсивность миграции