Влияние продуктов выщелачивания натрий-алюмофосфатного стекла на сорбционное поведение глин по отношению к радионуклидам

Юлия Витальевна  Коневник; Константин Валентинович  Мартынов; Сергей Алексеевич  Кулюхин; Елена Васильевна  Захарова

doi:10.17308/sorpchrom.2024.24/12238

Юлия Витальевна Коневник Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина
Константин Валентинович Мартынов Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина
Сергей Алексеевич Кулюхин Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина
Елена Васильевна Захарова Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина

DOI: https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2024.24/12238

Ключевые слова: глина, бентонитовые глины, выщелат, подземная вода, последовательное выщелачивание, фосфат, сорбция, радионуклиды, цезий, стронций, уран, нептуний, плутоний, америций

Аннотация

В работе представлены результаты исследования сорбции радионуклидов ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs, ²³³U, ²³⁷Np, ²³⁹Pu, ²⁴¹Am из модельной подземной воды, модельного выщелата алюмофосфатного стекла и растворов Na₂HPO₄ различной концентрации на бентонитовых глинах месторождений Камалинское (Красноярский край), 10й Хутор (респ. Хакасия) и Динозавровое (респ. Казахстан). Показано, что присутствие продуктов выщелачивания алюмофосфатного стекла в составе жидкой фазы уменьшает сорбционную активность глин по отношению к цезию. Коэффициенты распределения стронция в большей степени зависят от свойств глины, чем от состава жидкой фазы, однако с увеличением концентрации фосфат-иона наблюдается повышение прочности удерживания сорбированного стронция глиной. Сорбция урана, нептуния, плутония и америция увеличивается в присутствии компонентов выщелачиваемых из алюмофосфатной стеклоподобной матрицы, а прочность их фиксации глиной возрастает.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Юлия Витальевна Коневник, Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина

научный сотрудник лаборатории радиационного контроля и экологических проблем обращения с радиоактивными и токсичными отходами ИФХЭ РАН, Москва, Россия

Константин Валентинович Мартынов, Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина

к.г-м.н., ведущий научный сотрудник лаборатории радиационного контроля и экологических проблем обращения с радиоактивными и токсичными отходами ИФХЭ РАН, Москва, Россия

Сергей Алексеевич Кулюхин, Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина

д.х.н., заведующий лабораторией физико-химических методов локализации радиоактивных элементов ИФХЭ РАН, Москва, Россия

Елена Васильевна Захарова, Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина

к.х.н., заведующая лабораторией радиационного контроля и экологических проблем обращения с радиоактивными и токсичными отходами ИФХЭ РАН, Москва, Россия

Литература

Bogatov S.A., Blokhin P.A. Usred-nennye ocenki udel'noj aktivnosti i teplovydelenija osteklovannyh vysokoak-tivnyh othodov, nakoplennyh na FGUP «PO «MAYAK». Voprosy radiacionnoj bezopasnosti. 2021; 3: 3-12. (In Russ)

Ilina O.A., Krupskaya V.V., Vinoku-rov S.E., Kalmykov S.N., State-of-Art in the Development and Use of Clay Materi-als as Engineered Safety Barriers at Radio-active Waste Conservation and Disposal Facilities in Russia. Radioactive Waste. 2019; 4(9): 71-84.

Krupskaya V.V., Biryukov D.V., Bel-ousov P.E., Lekhov V.A., Romanchuk A.Yu., Kalmykov S.N., Use of natural clay materials to increase nuclear and radiation safety of nuclear legacy facilities. Radioactive Waste. 2018; 3(2): 24-34.

Konevnik Y.V., Martynov K.V., Karaseva Ya.Yu., Rodygina N.I., Zakharova E.V. The role of phosphate released from Na–Al–P glass under repository conditions in speciation and transport of americium. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2019; 1(321): 83-89. https://doi.org/10.1007/s10967-019-06569-8

Martynov K.V., Zakharova E.V. Leaching of the Matrix with Radioactive Waste under Disposal Conditions on the Example of Model Phosphate Glass. Radi-ochemistry. 2021; 63(1): 107-118. https://doi.org/10.1134/S1066362221010161

Martynov K.V., Konstantinova L.I., Zakharova E.V. Vlijanie temperatury na vyshhelachivanie model'nogo fosfatnogo stekla s imitatorami radioaktivnyh othodov. Voprosy radiacionnoj bezopasnosti. 2015; 4(80): 10-21. (In Russ.)

Martynov K.V., Konevnik Y.V., Zakharova E.V. Diffusion of Tritium, Technetium, Cesium and Uranium from Phosphate Glass Leachates in a Pore Solution of Clay Materials. Radiochemistry. 2023; 4(65): 457-472.

Semenkova A.S. Sorbcija Cs(I), Eu(III), Np(V) na glinah razlichnogo mineral'nogo sostava: academic dissertation in Chemistry: 02.00.14. Мoscow, 2019, 135 p. (In Russ.)

Konevnik Yu.V., Zakharova E.V., Martynov K.V., Andryushchenko N.D., Proshin I.M. Influence of temperature on the sorption properties of rocks from the Nizhnekansky massif. Radiochemistry. 2017; 59(3): 313-319. https://doi.org/10.1134/S106636221703016X

Konevnik Yu.V., Zakharova E.V., Martynov K.V., Shiryaev A.A. Influence of temperature on the speciation of radionu-clides sorbed onto rocks from the Nizh-nekansky massif. Radiochemistry. 2017; 59(3): 320-325.

Baklay A.A., Makovskaya N.A., Le-ont’yeva T.G., Kuzmuk D.A. Izuchenie mineral'nogo sostava prirodnyh glin Respubliki Belarus' i ih sorbcionnyh svojstv po otnosheniju k radionuklidam cezija i stroncija. Sorbtsionnye i Khromatograficheskie Protsessy. 2021; 2(21): 246-255. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2021.21/3358 (In Russ.)

Semenkova A.S., Evsiunina M.V., Verma P.K., Mohapatra P.K., Petrov V.G., Seregina I.F., Bolshov M.A., Krupskaya V.V., Romanchuk A.Yu, Kalmykov S.N. Cs+ sorption onto Kutch clays: Influence of competing ions. Applied Clay Science. 2018; 166: 88-93. https://doi.org/10.1016/j.clay.2018.09.010

Krupskaya V.V., Zakusin S.V., Chernov M.S., Tyupina E.A. Osobennosti sorbcii cezija v bentonitovyh bar'ernyh sistemah pri zahoronenii tverdyh radioaktivnyh othodov. Gornyj zhurnal. 2016; 2: 79-85. https://doi.org/10.17580/gzh.2016.02.16 (In Russ.)