Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Инновационная технология иммобилизации радиоактивных отходов на основе магнезиальных матриц

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Методика изготовления магнезиальных компаундов

Методика приготовления магнезиальных компаундов для иммобилизации КО: образцы компаундов изготавливаются в строго определенной последовательности введения компонентов в смесь, например, для образца 3.3 табл. 4.1 (КО + Ц + СаС12 + шунгит + ММСК) последовательность введения компонентов следующая: к КО добавляют навеску цеолита или другого сорбента (смесь перемешивают), затем вводят навеску хлорида кальция (вновь перемешивают), добавляют порошок шунгита или пирокарбона, а затем хлорид магния (перемешивают) и порциями навеску ПМК-87 до создания цементного теста нужной консистенции при 100% ее использования. При необходимости добавляют воду [12].

Методика испытаний компаундов на выщелачивание радионуклидов

Скорость выщелачивания радионуклидов из отвержденного компаунда является основным параметром при выборе матричного состава для практического применения. Матричные смеси для сравнения готовили из портландцементов и ММСК на основе реальных КО, полученных в результате дистилляции спецпрачечных вод Ленинградского филиала Северо-Западного округа ФГУП «РосРАО».

В соответствии с требованиями нормативных документов, которые предъявляются к отвержденным компаундам, предназначенным для изучения скорости выщелачивания радионуклидов, удельная активность наполнителей должна быть такой, чтобы в результате включения их в твердую матрицу образцы (например, кубики с размером грани 2-3 см) имели суммарную активность не менее 4-105—4-106 Бк (10 —КГ4 Ки) по каждому радионуклиду. Такая активность необходима для уверенного и надежного определения скоростей выщелачивания радионуклидов из отвержденных образцов.

Если в КО активность была меньше указанных выше значений, то на стадии отверждения в некоторые образцы дополнительно вводили 0,5-1 мл высокоактивных (1-1,5 МБк/мл) водных растворов радионуклидов.

Для приготовления цементных образцов, поступали так: сначала взвешивали или отмеряли компоненты смеси. К навеске, например, КО, добавляли метку — 0,5 мл радиоактивного цезия-137, смесь тщательно перемешивали, затем добавляли навеску цемента и вновь проводили перемешивание.

После получения однородной массы заполняли ею полиэтиленовые формы с размерами 20x25x20 мм, представляющие по форме параллелепипед, предварительно смазанные машинным маслом, которые затем помещали в эксикатор для твердения на 28 суток при 18-22 °С на воздухе со 100%-ной влажностью. После окончания срока твердения образцы извлекали из форм, высушивали в течение 2-3 суток, затем помещали в конические колбы емкостью 150 см3 и заливали дистиллированной водой объемом 100 см3, которая являлась выщелачиваемой средой.

Согласно ГОСТ 29114-91 выщелачивание в дистиллированной воде при температуре 25 °С рекомендуют проводить в течение 1, 3, 7, 10, 14, 21, 28 дней, а далее через — 10—14 дней. Испытания прекращают, когда скорость выщелачивания становится практически постоянной (предел точности измерений ±10%).

Для определения активности цезия-137 по 30-50 мл выщелатов в колбах передавали на гамма-спектрометрические измерения, которые проводили на гамма-анализаторе с полупроводниковым германий- литиевым детектором. Активность водных растворов стронция-90 измеряли с помощью радиометра УМФ-2000. Остатки растворов сливали в спецканализацию, а образцы вновь заливали дистиллированной водой.

В каждом контактном растворе определялись активности выбранных (изучаемых) радионуклидов и рассчитывалась скорость их выщелачивания в (г/(см2-сут.)) по формуле

где а — активность в аликвоте каждого нуклида, выщелаченного за интервал времени;

А о — удельная активность нуклида в исходном образце, Бк/образец; s — открытая «геометрическая» поверхность образца, см2; v — продолжительность «-го периода выщелачивания, сутки.

Значения Л0 и а должны корректироваться с учетом периода полураспада изучаемого радионуклида.

При проведении лабораторных экспериментов коэффициент К = m/s был равен ~ 1/2. Из анализа формулы скорости выщелачивания следует, что для получения ее с численным значением не более 1 • 10 3 необходимо, чтобы соотношение а/А0 не превышало 1/5:

То есть за время испытаний (100 сут.) из образцов должно выщелачиваться менее 20% от первоначальной активности.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>