Введение
1. Состояние проблемы радиохимического контроля и переработки ЖРО в атомной знері етике 11
1.1. Радионуклидный и химический состав технологических сред ЯЭУ 11
1.1.1. Радионуклидный состав технологических сред ЯЭУ 11
1.1.2. Состояние радионуклидов в технологических средах ЯЭУ, водных сбросах и жидких радиоактивных отходах 12
1.2. Радиохимический контроль на объектах атомной энергетики 17
1.2.1. Регламент контроля состояния барьеров безопасности при эксплуатации ЯЭУ 17
1.2.2. Методики контроля состояния барьеров безопасности 22
1.3. Жидкие радиоактивные отходы, образующиеся на объектах атомной энергетики, проблемы их переработки и применяемые методы 31
1.3.1. Общая характеристика ЖРО и различия в зависимости от источников их образования 31
1.3.2. Общая характеристика методов выделения радионуклидов, применяемых в технологиях ЖРО 35
1.3.2.1. Осадительные методы 35
1.3.2.2. Выпарные методы 37
1.3.2.3. Сорбционные методы 39
1.3.2.4. Мембранные методы 46
1.3.2.5. Методы отверждения низко- и среднеактивных ЖРО 53
1.3.3. Технолоіии переработки ЖРО в зависимости от объектов их применения. Сравнительные достоинства и недостатки 63
1.4. Заключение по литературному обзору 82
2 Методы и инструментальные средства экспериментальных исследований, использовавшиеся материалы и реактивы 83
2.1. Определение химического и фазового состава объектов исследования 83
2.2. Регистрация радиоактивных излучений 88
2.3. Реактивы, материалы и радиоактивные индикаторы 95
2.3.1. Реактивы 95
2.3.2. Материалы 96
2.3.3. Радиоактивные индикаторы 98
3 Разработка инструментальных методов радиохимического анализа низкоактивных водных сред ЯЭУ. Расширение радиоаналитических возможностей экспрессного хроматографического радиохимического анализа 99
3.1. Обоснование общей схемы анализа 99
3.2. Методика определения влажности пара на АЭС с реакторами РБМК 106
3.3. Разработка методик анализа сбросных вод АЭС на принципах группового выделения радионуклидов 109
3.3.1. Методика и система автоматизированного контроля у-излучающих радионуклидов 112
3.3.2. Методика контроля суммарной Р-активности водных сред 114
3.4. Разработка методики комплексного радиохимического анализа низкоактивных водных сред, включающей определение радионуклидов стронция. Выбор условий сорбции у-излучающих радионуклидов 119
3.4.1. Выбор сорбционных материалов 120
3.4.2. Проверка воспроизводимости и точности метода 124
3.4.3. Выбор условий сорбции и элюирования 8990Sr 125
3.4.4. Выбор селективных сорбентов для выделения стронция 125
3.4.5. Выбор условий элюирования 127
3.4.6. Испытание методики 128
3.5. Разработка системы автоматизированного контроля водных сбросов АЭС на принципах методики комплексного радиохимического анализа 135
3.6. Заключение но главе 3 138
4 Разработка общих принципов экспрессного мембранно-сорбционного радиохимического анализа (ЭМРА) и методов радиохимического контроля на его основе 140
4.1. Общие предпосылки разработки ЭМРА 140
4.2. Разработка методов синтеза сорбционных мембран 141
4.3. Сорбционные свойства модифицированных мембран 142
4.3.1. Влияние материала матрицы 142
4.3.2. Влияние размера пор и скорости фильтрации 144
4.3.3. Влияние способа синтеза 145
4.4. Исследование возможности использования сорбционных мембран в качестве источников а- и р-излучения 146
4.5. Разработка методики экспрессного мембранно-сорбционного определения радионуклидов йода в водном теплоносителе первого контура ЯЭУ 147
4.5.1. Выбор условий сорбции радиойода серебросодержащими мембранами 147
4.5.2. Методики мембранно-сорбционного определения суммарной активности радионуклидов йода в теплоносителе первого контура 152
4.5.3. Испытание методики на реальных объектах атомной энергетики 153
4.6. Разработка методики экспрессного определения 2І0Ро в водных технологических средах ЯЭУ 158
4.6.1. Методы определения 210Ро в водных средах 158
4.6.2. Выбор условий выделения 210Ро из водных сред 159
4.7. Разработка методики экспрессного мембранно-сорбционного определения активности а-излучающих радионуклидов 243Am, 242Cm, 238-239240>24,-242pU) в водных технологических средах ЯЭУ 161
4.7.1. Методы технологического контроля содержания ТУЭ в водных средах 161
4.7.2. Выбор условий выделения ТУЭ на мембранах 163
4.7.3. Аттестация методики определения ТУЭ в водных средах ЯЭУ 166
4.8. Заключение по ілаве4 167
5 Разработка инструментальных средств автоматизации радиохимического анализа 169
5.1. Автоматизация ЭХРА 169
5.2. Автоматизация ЭМРА 173
6 Совершенствование и разработка новых технологий переработки ЖРО, образующихся на транспортных ЯЭУ 174
6.1. Формирование радионуклидного и химического состава ЖРО транспортных ЯЭУ 174
6.1.1. Формирование радионуклидного состава ЖРО 174
6.1.2. Формирование химического состава ЖРО 177
6.2. Выбор общих подходов к разработке технологий автономной переработки ЖРО транспортных ЯЭУ 182
6.3. Сорбционные технологии 183
6.3.1. Сорбционная технология рециркуляционной очистки от радионуклидов воды бассейнов выдержки отработанного топлива 183
6.3.2. Сорбционная технология очистки маломинерализованных природных и сбросных вод 188
6.3.3. Сорбционные технологии очистки ЖРО с помощью природных сорбентов 193
6.4. Автономная мембранно-сорбционная технология переработки ЖРО транспортных ЯЭУ 196
6.4.1. Обоснование выбора общей схемы технологического процесса 196
6.4.2. Общая схема и отдельные модули мембранно-сорбционной установки для переработки ЖРО и их характеристики 198
6.4.3. Схемы работы ММСУ 205
6.4.4. Результаты испытаний ММСУ на ЖРО наземного стенда-прототипа транспортной ЯЭУ 207
6.4.5. Испытания ММСУ на ЖРО ВМФ 212
6.5. Заключение по главе 6 215
7 Автономная технология цементирования концентратов ММСУ 220
7.1. Обоснование технологии отверждения концентратов ЖРО НИТИ 220
7.2. Отработка технологии отверждения на концентратах ЖРО транспортных ЯЭУ, образующихся при эксплуатации ММСУ 221
7.3. Устройство и основные характеристики модульной установки цементирования 226
7.4. Заключение по і лаве 7 229
Выводы 230
