Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
1.1. Современное состояние проблемы переработки ЖРО АЭС 11
1.1.1. Классификация жидких радиоактивных отходов 11
1.1.2. Источники и радиохимический состав жидких радиоактивных отходов атомных станций 12
1.1.3. Объем ЖРО, накопленных в России, и темпы их переработки. 18
1.2. Анализ существующих методов кондиционирования ЖРО 19
1.2.1. Кондиционирование радиоактивной составляющей ЖРО 20
1.2.2. Процессы и методы изоляции радионуклидов от окружающей среды 23
1.2.3. Анализ существующих технологий кондиционирования радиоактивных отходов с использованием упаривания растворов на твердых пористых носителях 26
1.3 Физико-химические основы формирования геоцементного камня 30
Заключение к главе 1 33
Глава 2. Материалы и методы 35
2.1. Объект исследования 35
2.2. Сорбенты, используемые для кондиционирования КЖРО 36
2.2.1. Природные неорганические сорбенты 36
2.2.2. Искусственные и синтетические неорганические сорбенты 43
2.3. Методика проведения экспериментов 46
2.3.1. Подготовка сорбентов 46
2.3.2. Методика экспериментальной оценки физико-химических характеристик сорбентов 47
2.3.3. Классическая сорбция радионуклидов цезия 48
2.3.4. Кондиционирование КЖРО с использованием процессов сорбции и кристаллизации 49
2.3.5. Иммобилизация радионуклидов отверждением отработавших сорбентов в геоцементные камни 49
2.4. Обработка результатов измерений 50
2.4.1. Контроль сорбционных процессов 50
2.4.2. Критерии эффективности сорбционного процесса 51
Заключение к главе 2 52
Глава 3. Определение параметров технологического процесса сорбционной очистки жидких радиоактивных концентратов от Cs в дина мических условиях 54
3.1. Исследование возможности использования неорганических сорбентов для извлечения радионуклидов цезия из КЖРО в динамических условиях 54
3.2. Оптимизация основных параметров процесса понижения радиоактивности КЖРО сорбционным методом с использованием синтетических ферроцианидных сорбентов 57
3.3. Апробация разработанного процесса понижения радиоактивности кубовых остатков на реальных КЖРО ГНЦ РФ - ФЭИ 59
3.4. Технологическая схема процесса понижения активности КЖРО ГНЦ РФ - ФЭИ сорбционным методом 65
3.4.1. Технические требования к демонстрационной установке понижения радиоактивности КЖРО 65
3.4.2. Схема и описание работы установки понижения активности концентрированных ЖРО 66
3.4.3. Технико-экономическая оценка способа понижения активности концентрированных ЖРО применительно к КЖРО ГНЦ РФ - ФЭИ 68
Заключение к главе 3 70
Глава 4. Изучение процесса кондиционирования кжро методом упаривания растворов на сорбенте-носителе 71
4.1. Исследования по выбору типа наиболее эффективного материала для использования в качестве сорбента-носителя 71
4.1.1. Исследования емкости пористых неорганических материалов относительно всей суммы компонентов кубовых остатков... 71
4.1.2. Исследования емкости трепела и ее зависимости от дисперсности материала и его предварительной термообработки 75
4.1.3. Экспериментальная оценка физико-химических характеристик сорбентов 78
4.1.4. Исследования сорбционных свойств наиболее перспективных сорбентов-носителей относительно Cs 79
4.2. Определение оптимальных параметров сорбционно-кристаллизационной технологии кондиционирования КЖРО .. 83
4.3. Исследования поглощения водяных паров сорбционно-кристаллизационным концентратом на основе трепела-3000)б-і и кубовых остатков различного состава 86
4.4. Кинетика поглощения радионуклида Cs при упаривании кубовых остатков на сорбенте-носителе 87
4.5. Оценка качества парогазовой фазы, образующейся при упаривании КЖРО на сорбенте-носителе 90
4.6. Технологическая схема процесса сорбционно-кристаллизационного кондиционирования КЖРО АЭС 91
4.7. Технические требования к демонстрационной установке для сорбционно-кристаллизационной подготовки кубовых остатков к цементированию 93
Заключение к главе 4 95
Глава 5. Иммобилизация радиоактивных сорбентов в геоцементные матрицы 97
5.1. Рецептура вяжущей системы и свойства полученных цементных образцов, содержащих радиоактивный Термоксид-35 97
5.2. Рецептура вяжущей системы и свойства полученных цементных образцов, содержащих сорбционно-кристаллизационный концентрат 99
5.2.1. Методика расчета рецептуры вяжущей системы, содержащей сорбционно-кристаллизационный концентрат 99
5.2.2. Критерии процесса инкорпорации кубовых остатков в виде СКК в устойчивый цементный материал 102
5.2.3. Апробация заключительной стадии сорбционно-кристаллизационной технологии кондиционирования КЖРО -инкорпорации СКК в геоцементный компаунд 105
Заключение к главе 5 110
Обсуждение результатов 111
Выводы 125
Список литературы 127
Приложения 145
