Способ очистки жидких радиоактивных отходов

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2560837:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") (RU)

Изобретение относится к способу очистки жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Заявленный способ предусматривает дозированное введение в кубовый остаток ЖРО перекиси водорода, обработку кубового остатка УФ-излучением ксеноновой лампы, микрофильтрацию с отделением шлама, содержащего радиоактивный кобальт, железо, марганец, и сорбцию для удаления радиоактивного цезия. При этом кубовый остаток ЖРО предварительно фильтруют на сетчатом фильтрующем материале, затем озонируют в контактной камере противоточного типа, а обработку УФ-излучением ксеноновой лампы осуществляют импульсами длительностью 10…500 мкс, при этом используют УФ-излучение сплошного спектра с интегральной плотностью излучения на поверхности ксеноновой лампы в спектральном диапазоне 190…300 нм не менее 1·107 Вт/м2. Техническим результатом является повышение эффективности и производительности процесса очистки ЖРО от радионуклидов и активированных продуктов коррозии. 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.

 

Изобретение относится к области ядерной энергетики и касается, в частности, вопросов обращения с жидкими радиоактивными отходами (ЖРО), образующимися при работе атомных электростанций (АЭС), и может быть использовано для обработки загрязненных радиоактивными элементами растворов при дезактивации оборудования, при работе спецпрачечных, при переработке кубовых остатков (КО) выпарных аппаратов установок переработки трапных вод АЭС.

В ходе эксплуатации АЭС образуется значительное количество жидких радиоактивных сред: протечки (трапные воды), отработавшие дезактивационные растворы, воды спецпрачечной, вода санпропускников, регенерационные растворы ионообменных фильтров систем спецводоочисток и др., которые собираются, усредняются и концентрируются выпариванием. ЖРО гомогенного состава АЭС загрязнены продуктами деления, в основном 134,137Cs, а также активированными продуктами коррозии, в основном 60Со. Образовавшиеся при упаривании кубовые остатки направляются на временное хранение в железобетонные облицованные емкости. При хранении малорастворимые соединения, захватывая часть радионуклидов, выпадают в осадок и собираются на дне в виде шлама, а осветленная часть КО постепенно декантируется и перерабатывается.

Локализация, концентрирование и переработка таких отходов значительно упрощается после удаления или разрушения содержащихся в них комплексонов (этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА), щавелевая, лимонная кислоты и др.), синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), которые связывают радионуклиды и затрудняют их выделение традиционными физико-химическими методами.

В последние годы получило развитие направление переработки КО путем выделения из них радионуклидов в небольшом объеме шламов и ионоселективных сорбентов и получения нерадиоактивных или низкорадиоактивных солей, относящихся к категории ОНАО (особонизкорадиоактивные отходы), размещение которых возможно на полигоне промышленных отходов или в простых ангарах. Радиоактивные вещества в растворах кубового остатка ЖРО находятся в виде простых и комплексных ионов, а также коллоидных частиц. Основными радионуклидами являются 137Cs, 134Cs, 60Co. Изотопы цезия находятся в растворе в ионном виде. Изотоп 60Со - в форме комплексов с соединениями, используемыми для дезактивации оборудования, такими как щавелевая кислота, полифосфаты и др. Поэтому для выделения этого радионуклида из раствора необходимо разрушить эти комплексы.

Известен способ разрушения органических комплексов 60Со озонированием (патент RU 2268513, МПК G21F 9/06, G21F 9/20, опубл. 20.01.2006). Процесс ведут при значении рН 12…13,5. Образующийся при этом радиоактивный шлам, состоящий в основном из гидроокисей железа и переходных металлов и содержащий основную часть 60Со, отделяют фильтрацией. Фильтрат затем очищают от изотопов цезия, пропуская через фильтр с ионоселективным к цезию неорганическим сорбентом.

Недостатком известного способа являются: невысокая эффективность выделения в шлам активированных продуктов коррозии, обусловленная неспособностью озона разрушить оксалаты переходных металлов и полифосфатные комплексы, а также потенциальная опасность использования озона как сильнодействующего вещества и высокая себестоимость, обусловленная высоким расходом реагента (10 кг озона на 1 м3 кубового остатка) и электроэнергии.

Известен также способ очистки кубовых остатков жидких радиоактивных отходов от радиоактивного кобальта и цезия по патенту RU 2467419, МПК G21F 9/30, опубл. 20.11.2012, принятый за ближайший аналог - прототип, согласно которому предусмотрено дозированное введение в кубовый остаток ЖРО перекиси водорода, обработку кубового остатка УФ-излучением ксеноновой лампы при значении рН раствора 7…10 и температуре 45…98°С, микрофильтрацию с отделением шлама, содержащего радиоактивный кобальт, железо, марганец, и сорбцию для удаления радиоактивного цезия. Замена озонирования на дозированное введение в обрабатываемый раствор ЖРО перекиси водорода упрощает и удешевляет известный способ по отношению к аналогам.

Однако у известного способа очистки ЖРО недостатком является невысокая эффективность очистки. Указанный недостаток является совокупным следствием следующих причин:

1) пероксид водорода неэффективно окисляет органические вещества и комплексы при высокой концентрации их в обрабатываемых растворах;

2) в известном способе для инициирования фотохимических процессов используется жесткое УФ-излучение, вырабатываемое ксеноновой эксимерной лампой непрерывного режима работы. Излучение такой лампы обладает узкополосным (квазимонохроматическим) спектром и низкой интенсивностью, что обусловливает невысокую эффективность инициирования фотохимических реакций и очень ограниченное число возможных фотохимических реакций (реализуются лишь такие процессы, для которых энергия электронных связей между ионами в составе металлоорганических комплексов ЖРО совпадает или близка к энергии квантов генерируемого эксимерной лампой излучения);

3) разложение пероксида водорода на радикалы ОН, которое могло бы значительно повысить эффективность процессов окисления ЖРО вследствие высокой окислительной способности самих радикалов ОН, практически не происходит из-за сильного поглощения УФ-излучения содержащимися в высокой концентрации растворах ЖРО солями, в частности NaNO3.

Задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в повышении эффективности выведения из растворов ЖРО радионуклидов и активированных продуктов коррозии, а также увеличение скорости и производительности процесса.

Техническим результатом от использования предлагаемого технического решения является повышение эффективности и производительности процесса очистки ЖРО от радионуклидов и активированных продуктов коррозии путем интенсификации комбинированной обработки, включающей окислительные и фотохимические механизмы воздействия, причем фотохимическое воздействие осуществляется мощным импульсным УФ-излучением широкого спектрального состава.

Указанный технический результат достигается за счет того, что кубовый остаток ЖРО предварительно фильтруют на сетчатом фильтрующем материале, затем озонируют в контактной камере противоточного типа, а обработку УФ-излучением ксеноновой лампы осуществляют импульсами длительностью 10…500 мкс, при этом используют УФ-излучение сплошного спектра с интегральной плотностью излучения на поверхности ксеноновой лампы в спектральном диапазоне 190…300 нм не менее 1·107 Вт/м2.

Кроме того, технический результат достигается за счет того, что обработку УФ-излучением проводят с использованием ксеноновой импульсной трубчатой лампы с начальным давлением ксенона в колбе лампы 26…80 кПа (200…600 мм рт. столба) при плотности импульсной электрической мощности на поверхности колбы лампы не менее 2·108 Вт/м2.

Кроме того, технический результат достигается за счет того, что между операциями озонирования и дозированного введения в кубовый остаток перекиси водорода производят промежуточную фильтрацию.

В варианте применения микрофильтрацию осуществляют на фильтрах тангенциальной очистки из полимера пространственно-глобулярной структуры (ПГС-полимеры).

Еще в одном варианте применения сорбцию осуществляют на ферроцианидных или ионоселективных сорбентах.

В варианте применения для повышения степени очистки озонирование ведут в циркуляционном режиме или с помощью последовательно включенных однотипных контактных камер.

В другом варианте применения для повышения степени очистки обработку УФ-излучением ведут в циркуляционном режиме или с помощью последовательно включенных однотипных фотохимических реакторов.

В еще одном варианте применения для повышения степени очистки микрофильтрацию осуществляют в циркуляционном режиме или с помощью последовательно включенных однотипных фильтров тангенциальной очистки.

Микрофильтрация на фильтре тангенциальной очистки может быть осуществлена с помощью фильтроэлемента из ПГС-полимера, размещенного внутри многослойного рулонного фильтра из высокопористого ячеистого металла с нанесенными на поверхность пор специальными покрытиями с коалесцирующим действием.

Последовательность операций, составляющих техническую сущность изобретения, будет понятна из фиг.1, на которой изображена блок-схема технологической установки для реализации предлагаемого технологического процесса очистки ЖРО.

Исходный кубовый остаток ЖРО поступает на предварительный фильтр 1 на основе сетчатого фильтрующего материала, где фильтруются балластные компоненты минеральной и органической природы во взвешенном состоянии.

После предварительной фильтрации раствор ЖРО подается в контактную камеру 2 противоточного типа, в которой направление движения газовых пузырьков с озоном противоположно направлению потока ЖРО. Для обеспечения противотока озон с помощью эжектора подают в нижнюю часть контактной камеры, отделенной от реакционной зоны мелкоячеистой сеткой, а поток ЖРО направляют сверху. При такой организации потоков по мере подъема пузырей с озоном по всей высоте камеры реализуются наилучшие условия для растворения озона, что обеспечивает высокую эффективность использования озона для окисления содержащихся в кубовом остатке ЖРО радиоактивных комплексов.

В соответствии с изобретением озонирование может осуществляться как в одном проходе ЖРО через контактную камеру противоточного типа, так и в процессе многократных проходов через камеру в циркуляционное режиме, а также при прохождении через цепочку последовательно включенных контактных камер.

После окислительной обработки озоном проводится промежуточная фильтрация - удаление образовавшихся шламов на промежуточном фильтре 3, в качестве которого могут быть использованы различные конструкции микрофильтров. На стадии предварительной фильтрации раствор ЖРО существенно очищается и осветляется, что создает предпосылки для эффективности последующих этапов обработки.

Далее в поток ЖРО дозированно вводят перекись водорода и направляют полученную смесь в фотохимический реактор 4 с импульсной ксеноновой лампой в качестве источника УФ-излучения высокой интенсивности и широкого спектрального состава. Раствор ЖРО с содержанием H2O2 облучается импульсами длительностью 10…500 мкс, при этом интегральная плотность излучения на поверхности ксеноновой лампы в спектральном диапазоне 190…300 нм составляет не менее 1·107 Вт/м2. Частота повторения импульсов выбирается в зависимости от состава и степени загрязнения раствора ЖРО, поступающего в фотохимический реактор 4, и от величины расхода потока ЖРО через реактор. Типовые значения частоты повторения импульсов УФ-излучения составляют 2…20 Гц.

В фотохимическом реакторе 4 за счет мощного и непрерывного по спектру УФ-излучения одновременно происходят несколько процессов:

1) непосредственная деструкция растворенных органических соединений и комплексов, при этом за счет широкого спектра излучения возбуждается множество фотохимических реакций разложения, резонансные частоты разрушаемых связей соответствуют длинам волн, лежащим в спектральном диапазоне по крайней мере 190…300 нм (реализуются все процессы с диапазоном энергий электронных связей между ионами в составе металлоорганических комплексов ЖРО, соответствующим диапазону энергий квантов с длиной волны по крайней мере от 190 до 300 нм), интенсивность инициированных мощными УФ-импульсами фотохимических реакций высока;

2) под действием мощного УФ-излучения в предварительно очищенном и осветленном растворе ЖРО перекись водорода Н2О2 эффективно разлагается на радикалы ОН, обладающие высоким окислительным потенциалом;

3) радикалы ОН вступают в окислительную реакцию с остатками органических веществ и комплексов в составе ЖРО.

Аналогично стадии озонирования облучение мощным импульсным УФ-излучением широкого спектрального состава может осуществляться как в одном проходе ЖРО через фотохимический реактор 4, так и в процессе многократных проходов через реактор в циркуляционном режиме, а также при прохождении через цепочку последовательно включенных однотипных фотохимических реакторов.

После обработки высокоимпульсным УФ-излучением широкого спектрального состава поток ЖРО с продуктами химического и фотохимического окисления подвергают микрофильтрации на микрофильтре 5 тангенциальной очистки из полимера пространственно-глобулярной структуры. Фильтроэлемент микрофильтра 5 размещен внутри многослойного рулонного фильтра из высокопористого ячеистого металла с нанесенными на поверхность пор специальными полимерными покрытиями с коалесцирующим действием.

Концентрат в виде шлама радиоактивных отходов выводится либо для захоронения, либо при необходимости повышения степени концентрации выводимого шлама и уменьшения его объема для повторного микрофильтрования в циркуляционном режиме или через последовательно установленные однотипные микрофильтры. Отфильтрованный от продуктов фотохимического разложения раствор ЖРО в зависимости от особенностей исходного состава и концентрации загрязнений также может подвергаться повторному микрофильтрованию в циркуляционном режиме или через последовательно установленные однотипные микрофильтры.

Затем отфильтрованный поток ЖРО поступает на сорбционный фильтр 6, выполненный по технологии ступенчатой противоточной сорбции на ферроцианиде никеля. Возможно также использование порошковых ионоселективных сорбентов.

Сгущенные пульпы и шламы подаются в емкости приема и временного хранения отработавших фильтроматериалов для их последующего совместного цементирования либо непосредственно в промежуточные емкости на установку цементирования ЖРО гетерогенного состава, сухие гранулированные соли в мешках можно направлять на хранение в хранилища ангарного типа либо на полигон промышленных отходов как химические отходы.

Таким образом, предложный способ обеспечивает высокую эффективность и производительность процесса очистки ЖРО за счет использования комбинированной многооперационной технологии, обеспечивающей взаимную компенсацию отдельных элементарных протекающих процессов и получение синергетического результата. При этом предлагаемая технология обеспечивает значительную гибкость в части возможности использования многократного повторения основных воздействующих факторов (озонирование, обработка импульсным УФ-излучением сплошного спектра, микрофильтрация) в многопроходном циркуляционном режиме или через последовательно включенные однотипные компоненты технологической схемы.

Примеры реализации предложенного способа

Пример 1. Озонирование + УФ

Для экспериментов использовался раствор щавелевой кислоты с начальной концентрацией 50…70 мг/л. Обработка проводилась в проточном режиме посредством озонирования и облучением УФ-излучением сплошного спектра.

Озон подавался в раствор посредством специальной колонны, в которой газ подавался в нижнюю часть, а жидкость сверху, чем достигалось максимальная степень растворения озона в растворе. Максимальная концентрация озона на выходе из озонатора достигала 280 мг/л. Время контакта озона с обрабатываемым раствором составляло 3…4 с. Остаточная концентрация газа на выходе из колонны не превышала 20 мг/л. Расход обрабатываемого раствора составлял 75…80 л/ч. Обработка импульсным УФ-излучением широкого спектра проводилось в фотохимическом реакторе с толщиной обрабатываемого слоя 15 мм. Интегральная плотность излучения на поверхности ксеноновой лампы в спектральном диапазоне 190…300 нм составляла не менее 107 Вт/м2. Частота следования импульсов 2 Гц.

Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1
Концентрация щавелевой кислоты, мг/л
О3 УФ О3 + УФ
Исходный 70 50 50
1 проход 68 47 10
2 проход 62 45 3
3 проход 67 44 0,5
4 проход 62 41 0,09

Полученные результаты показывают, что эффективность комбинированной (О3+УФ) обработки раствора щавелевой кислоты намного (более, чем на порядок) выше, чем монообработка только озоном или только УФ-излучением.

Пример 2. Озонирование + Н2О2 + УФ

Для экспериментов использовался раствор, содержащий комплекс Со + ЭДТА с начальной концентрацией 10 мг/л. Обработка проводилась в проточном режиме посредством озонирования и облучением УФ-излучением сплошного спектра в присутствии перекиси водорода. Постановка и проведение эксперимента аналогична Примеру 1. Озонирование проводилось в тех же режимах, подача перекиси водорода производилась на входе фотохимического реактора. Результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2
Относительное изменение концентрации комплекса Со+ЭДТА
О3 О3 + УФ О3 + H2O2 + УФ
Исходный 100% 100% 100%
1 проход 45,4% 35,3% 34,2%
2 проход 37,3% 19,0% 16,5%
3 проход 34,2% 3,6% 1,3%
4 проход 30,9% 0,2% 0,07%

Результаты в табл.2 показывают, что эффективность разрушения комплекса Со + ЭДТА существенно повышается при комбинированном воздействии 3-х факторов: О3 + Н2О2 + УФ.

Пример 3. Сорбционная очистка

Для экспериментов использовались ЖРО низкого уровня активности с удельной активностью около 2×104 Бк/л. Основной вклад в общую активность продукта вносят радионуклиды 137Cs, 134Cs (~90%) и 60Со (~10%).

Очистку проводили путем внесения коллектора радионуклидов в виде мелкодисперсного селективного сорбента или осадка с последующим отделением твердой фазы на мембранном фильтре. В качестве коллекторов радионуклидов 137Cs, 134Cs использовали мелкодисперсный ферроцианидный сорбент марки СФНС (модификация ФН50Д50) на основе ферроцианида никеля-калия и природного диатомита и свежеосажденный осадок ферроцианида никеля-калия (фоц Ni-K), получаемый при последовательном внесении в очищаемый продукт растворов нитрата никеля и желтой кровяной соли. В качестве коллектора радионуклида 60Со использовали свежеосажденный осадок гидроксида железа, получаемый при внесении в очищаемый продукт раствора сульфата железа (II) при рН 9,5-10,5. Радионуклидный состав исходных и очищенных продуктов по операциям приведен в табл.3.

Таблица 3
Радионуклидный состав исходных и очищенных продуктов по операциям
№ Оп № пробы Характеристика продукта Удельная активность, Бк/л
∑β 137Cs 134Cs 60Со
1 1/0 исходный продукт 20600±2700 18900±2100 1010±120 1430±170
1/1 Фильтрат I ступени 1380±190 380±70 20±4 660±80
1/2 Фильтрат II ступени 194±28 <2 <2 440±50
2 2/0 исходный продукт 31900±2900 15800±1800 3300±400 3800±500
2/1 Фильтрат I ступени 3400±500 1140±130 230±30 1460±180
2/2 Фильтрат II ступени 380±40 <2 <2 890±100
3 3/1 Фильтрат I ступени 4000±500 1390±170 290±40 1460±180
3/2 Фильтрат II ступени 410±40 <2 <2 910±110
4 4/0 исходный продукт 35000±4000 19800±2400 4300±500 1760±220
4/1 Фильтрат I ступени 2400±300 1440±180 280±40 670±80
4/2 Фильтрат II ступени 143±19 <2 <2 350±40
5 5/1 Фильтрат I ступени 4700±500 1720±210 340±40 880±200
5/2 Фильтрат II ступени 215±26 8,5±1,3 <2 610±70
6 6/1 Фильтрат I ступени 3500±500 1390±170 300±50 1030±120
6/2 Фильтрат II ступени 244±29 <2 <2 760±90

По результатам, приведенным в табл.3, были рассчитаны величины коэффициентов очистки продукта по соответствующим радионуклидам на I и II ступени очистки, а также общий коэффициент очистки. Результаты приведены в табл.4.

Таблица 4
Значения коэффициентов очистки продукта по радионуклидам на I и II ступени и общий коэффициент очистки по операциям
№ оп № ступени Значения коэффициентов очистки по радионуклидам
∑β 137Cs 60Co
1 (УФ) I 14,9 50 2,2
II 7,1 190 1,5
I+11 106 9450 3,3
2 I 9,4 14 2,6
II 8,9 570 1,6
I+II 84 7900 4.3
3 I 8,0 11 2,6
II 9,8 695 1,6
I+II 78 7900 4,2
4 (УФ) I 14,6 14 2,6
II 16,8 720 1,9
I+II 245 9900 5,0
5 I 7,4 12 2,0
II 21,9 202 1,4
I+II 163 2329 2,9
6 I 10,0 14 1,7
II 14,3 695 1,4
I+II 143 9900 2,3

Представленные в таблицах 3 и 4 результаты показывают, что наиболее эффективно протекает очистка исходного продукта от радионуклидов цезия. Значения коэффициентов очистки (Коч) от 137Cs на первой ступени составляют 50 (1 операция) и 12…14 (2…7 операции). На второй ступени Коч от 137Cs составляет 190…720 во всех операциях. Высокие значения коэффициентов очистки позволили очистить исходный продукт от радионуклидов цезия до уровня ниже предела обнаружения (менее 2 Бк/л). Эффективными коллекторами цезия являются как мелкодисперсный ферроцианидный сорбент марки СФНС, так и свежеосажденный осадок ферроцианида никеля-калия. Проведение ультрафиолетовой обработки практически не сказывается на эффективности очистки исходного продукта от цезия.

Значительно менее эффективно протекает очистка исходного продукта от радионуклида 60Со. Значения Коч от кобальта на первой и второй ступени очистки составляют 1,4…2,6. Наилучшие результаты очистки от кобальта (общий Коч=5,0) достигнуты в операции 4 при проведении ультрафиолетовой обработки раствора и использовании в качестве коллектора осадка гидроксида железа. Низкая эффективность удаления кобальта связана, по-видимому, с его нахождением в растворе в виде растворимых комплексных соединений с органическими лигандами, например с оксалат-ионами.

Приведенные примеры реализации доказывают промышленную применимость, высокую эффективность и производительность предложенного способа очистки ЖРО.

1. Способ очистки жидких радиоактивных отходов, предусматривающий дозированное введение в кубовый остаток жидких радиоактивных отходов перекиси водорода, обработку кубового остатка ультрафиолетовым излучением ксеноновой лампы, микрофильтрацию с отделением шлама, содержащего радиоактивный кобальт, железо, марганец, и сорбцию для удаления радиоактивного цезия, отличающийся тем, что кубовый остаток жидких радиоактивных отходов предварительно фильтруют на сетчатом фильтрующем материале, затем озонируют в контактной камере противоточного типа, а обработку ультрафиолетовым излучением ксеноновой лампы осуществляют импульсами длительностью 10…500 мкс, при этом используют ультрафиолетовое излучение сплошного спектра с интегральной плотностью излучения на поверхности ксеноновой лампы в спектральном диапазоне 190…300 нм не менее 1·107 Вт/м2.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ультрафиолетовым излучением проводят с использованием ксеноновой импульсной трубчатой лампы с начальным давлением ксенона в колбе лампы 26…80 кПа при плотности импульсной электрической мощности на поверхности колбы лампы не менее 2·108 Вт/м2.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что между операциями озонирования и дозированного введения в кубовый остаток перекиси водорода производят промежуточную фильтрацию.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что микрофильтрацию осуществляют на фильтрах тангенциальной очистки из полимера пространственно-глобулярной структуры.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что сорбцию осуществляют на ферроцианидных или ионоселективных сорбентах.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что озонирование ведут в циркуляционном режиме или с помощью последовательно включенных однотипных контактных камер.

7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что обработку ультрафиолетовым излучением ведут в циркуляционном режиме или с помощью последовательно включенных однотипных фотохимических реакторов.

8. Способ по п.1 или 4, отличающийся тем, что микрофильтрацию осуществляют в циркуляционном режиме или с помощью последовательно включенных однотипных фильтров тангенциальной очистки.

9. Способ по п.4, отличающийся тем, что микрофильтрацию на фильтре тангенциальной очистки осуществляют с помощью фильтроэлемента из полимера пространственно-глобулярной структуры, размещенного внутри многослойного рулонного фильтра из высокопористого ячеистого металла с нанесенными на поверхность пор специальными покрытиями с коалесцирующим действием.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству и защите окружающей среды, в частности к средствам для дезактивации почв, зараженных радиоактивными элементами. Средство для дезактивации почв, зараженных радиоактивными элементами, содержит в своем составе поли-N,N-диалкил-3,4-диметиленпирролидиний галогенид общей формулы в которой R1 и R2 означают независимо друг от друга линейный или разветвленный алкил с 1-6 атомами углерода и X означает фтор, хлор, бром, йод или тетрафторборат, причем средняя молекулярная масса полимера составляет от 75000 до 100000 г/моль.

Изобретение относится к области утилизации органических отходов, содержащих соединения урана-235 (спецодежда, пластикат, фильтры и пр.). Отходы измельчают, подают дискретно в бункер, затем - в первый шлюзовой питатель.

Изобретение относится к средствам электрохимической дезактивации и может быть использовано для проведения глубокой дезактивации радиоактивно загрязненного металла на атомных электростанциях и других предприятиях атомной энергетики и промышленности.

Изобретение относится к средствам переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО), а именно к переработке аммиаксодержащих жидких радиоактивных отходов. Заявленный способ снижения концентрации аммиака в жидких радиоактивных отходах включает выпаривание радиоактивных отходов в щелочном режиме и вторичное выпаривание образовавшегося конденсата в кислотном режиме в присутствии нитрита.

Изобретение относится к способу удаления прочнофиксированных радиоактивных загрязнений с конструкционных материалов. В заявленном способе дезактивирующий раствор готовят непосредственно на загрязненной поверхности, для чего на нее сначала наносят слой концентрированной серной кислоты с содержанием основного вещества не менее 92%, затем накладывают листовой пористый материал, смоченный в растворах дезактивирующего реагента, выдерживают его, затем удаляют, а поверхность промывают водой.

Изобретение относится к атомной промышленности, а более конкретно к реабилитации окружающей среды при выводе из эксплуатации и ликвидации бассейнов с радиоактивными донными отложениями.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, а именно к переработке жидких радиоактивных отходов, в частности кубовых остатков выпарных установок переработки трапных вод атомных электростанций.

Изобретение относится к хранению отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Хранилище содержит бассейн 1 с водой, в боковых стенках которого выполнены возвратные охлаждающие трубы 2.

Изобретение относится к средствам переработки нитратсодержащих жидких радиоактивных отходов (ЖРО) и может быть использовано на атомных электростанциях и специализированных предприятиях, кондиционирующих радиоактивные отходы низкой и средней активности.
Изобретение относится к способам удаления радиоактивных отложений с поверхностей капсул с источником ионизирующего излучения. Способ включает в себя последовательную обработку капсулы раствором кислоты и промывку капсулы водным раствором, которые нагревают до режима пузырькового кипения.
Изобретение относится к средствам иммобилизации высокоактивных отходов от переработки отработанного ядерного топлива в керамические материалы с последующим захоронением в геологических формациях. В заявленном способе при иммобилизации Sr-Cs-фракции высокоактивных отходов путем включения в геокерамические матрицы проводят кальцинацию высокоактивных отходов с добавкой алюмосиликатного минерала, в качестве которого используют боксит, с их предварительным фосфатированием и кальцинацию также предварительно фосфатированных хвостов обогащения апатитовой руды. Затем оба кальцината смешивают и измельчают до фракции 1-5 мкм в жидкой органической фазе, которую затем удаляют при медленном прокаливании, а полученную гомогенную шихту после формования спекают при температуре 900-920°С. Полученные геокерамические матрицы имеют высокую химическую стойкость, определяемую средней скоростью выщелачивания Cs и Sr, составляющей 10-6 г/см2·сут. Техническим результатом является улучшение иммобилизационных характеристик геокерамических матриц, упрощение процесса получения геокерамик, повышение плотности и однородности геокерамических блоков. 2 пр.

Изобретение предназначено для комплексной очистки почвогрунтов, загрязненных ртутью (амальгамой) или/и радионуклидами. Способ очистки почвогрунта от загрязнений включает приготовление пульпы путем перемешивания почвогрунта с водой на месте отбора почвогрунта с отделением фракции с размером фрагментов более 100 мм в модуле приготовления пульпы, дезинтеграцию пульпы и почвенных агрегатов в модуле дезинтеграции с выделением растительных остатков и фракции с размером фрагментов более 10 мм. Проводят сгущение пульпы. Пульпу в модуле гидроклассификации разделяют на песковую и тонкодисперсную фракции, а тонкодисперсную фракцию направляют в модуль обезвоживания, выполненный в виде концентратора, где проводят ее сгущение и обезвоживание с последующим ее захоронением. В случае наличия ртути и амальгам в почвогрунте их выделяют в модуле сгущения. Технический результат - реализация малоотходной безреагентной технологии очистки почвогрунтов от ртути, ее водонерастворимых форм, амальгамы или/и радионуклидов в едином технологическом процессе без переналадки оборудования, выделение металлической ртути или ее амальгамы. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к охране окружающей среды и может найти применение для дезактивации металлических поверхностей радиоактивных отходов. Установка включает токоподвод к обрабатываемой поверхности, соединенный с источником тока, емкость для электролита, насос, сборник электролита. В устройстве используется анодное устройство, выполненное из неэлектрорастворимого материала в виде коаксиально расположенного самоцентрирующегося электрода, соединенное стационарно с верхним токопроводом, распределенным по окружности электрода выше уровня электролита и фрагмента, соединенного с отрицательным полюсом источника тока. Открытый электролизер снабжен кольцевым отсосом для хлора и рубашкой с теплоносителем. В нижней части установлена опорная плита с отверстиями для установки подставки под корзину для дезактивируемого фрагмента и электрода. Дно аппарата коническое, снабженное двумя шиберными затворами для выгрузки мелкодисперсного шлама. Технический результат - снижение потерь металла, увеличение срока службы электролита. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к обращению с жидкими радиоактивными отходами (ЖРО), и может быть использовано при переработке кубовых остатков (КО) выпарных аппаратов установок переработки трапных вод атомных электростанций (АЭС). Ультрафиолетовый реактор выполнен в виде цилиндра, в котором установлена ультрафиолетовая полая лампа, окруженная полостью для отходов. Внутренняя полость УФ лампы сообщена по потоку с верхней частью емкости через осушитель с помощью газового насоса и с нижней частью емкости через насадку. Полость для отходов сообщена по потоку с нижней частью емкости с помощью жидкостного насоса и с верхней частью емкости через распылитель, установленный над поверхностью жидких отходов. При этом устройство для инжектирования воздуха установлено на линии сообщения нижней части емкости и полости для отходов. Технический результат - повышение производительности реактора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области атомной энергетики и может быть использовано для дезактивации радиоактивных отходов, загрязненного оборудования и конструкционных элементов на атомных электрических станциях. Способ включает облучение радиоактивных отходов рентгеновским излучением в изолированном объеме, внутренняя поверхность которого экранирована свинцом, поглощающим γ-излучение, при этом радиоактивные отходы облучают посредством импульсных рентгеновских аппаратов, расположенных в изолированном объеме, которые излучают пачки рентгеновских фотонов высокой плотности, около 1018 фотонов/с, при этом используют частоты поглощающего спектра, соответствующие составу атомов дезактивируемых радиоактивных отходов, при этом активированный экранирующий материал периодически заменяют на новый, закладывая в хранилища отработанный и используя естественную его дезактивацию. Изобретение обеспечивает простую, ускоренную, эффективную и экологически чистую дезактивацию радиоактивных отходов, а также возврат в повторное использование высокоценных материалов. 2 ил.

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для освобождения емкостей-хранилищ от радиоактивных осадков. Устройство содержит оголовок, присоединенный к приводу с возвратно-поступательным движением, подшипниковую опору, смонтированную на фланце, и установленный на оголовке зажим. К оголовку присоединена штанга, к которой шарнирно присоединены две консоли, расположенные под углом друг к другу и присоединенные посредством канатов к рукояткам, расположенным в пазах, выполненных в штанге. Консоли выполнены в виде пластин, а рукоятки расположены на высоте, превышающей высоту защитного перекрытия емкости. Угол между пластинами составляет 90-120°. В вариантах исполнения в качестве привода с возвратно-поступательным движением используется грузоподъемное устройство, а в качестве привода поворота - ручной привод. Технический результат - сокращение удельных затрат рабочей жидкости на единицу удаляемого осадка за счет его сбора и перемешивания в области всасывающего патрубка насоса. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к средствам локализации радиоактивных отходов, в частности донных отложений, загрязненных радионуклидами. Заявленный способ кондиционирования донных отложений включает их смешение с веществом, обеспечивающим их заключение в керамическую матрицу (калий-магний-фосфатную матрицу), и выдержку до окончания схватывания. Смешение матричных материалов проводят последовательно с суспензией, содержащий донные отложения. При этом в качестве вещества, обеспечивающего заключение донных отложений в форму керамической матрицы используют такие компоненты, как дигидрофосфат калия, оксид магния и воду, а также замедлитель при следующем соотношении компонентов: KH2PO4:Н2О:Fe(NO3):донное отложение:(MgO:Н2О)=3:0,6:0,04:1,5:2,4. В качестве замедлителя используется Fe(NO3)·9H2O в соотношении дигидрофосфат калия замедлитель 25:1. После заполнения контейнера проводят вибрационное воздействие на смесь до выравнивания температуры по объему контейнера. Техническим результатом является отсутствие повышения скорости выщелачивания радионуклидов из керамической матрицы после длительного пребывания в воде, что обеспечивает экологическую безопасность при долговременном хранении отходов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.
Изобретение относится к способам обращения с радиоактивными отходами, в частности к способам фиксации пульпы путем засыпки грунтом. Способ включает разделение бассейна дамбой, достигающей его дна, на участки с пониженной и повышенной толщинами донных отложений (ТДО) и, соответственно, их активностью. На участке с пониженной ТДО перед ледоставом перекачивают декантат до превышения глубиной промерзания суммарной ТДО и защитного слоя декантата над ними, а при достижении льдом дна бассейна засыпают участок наталкиванием на лед грунта. На участке с повышенной ТДО, разделенном поперечными дамбами на ячейки, в которых глубина промерзания после выдачи декантата не достигла дна бассейна, перед таянием на лед ячеек принимают защитный слой воды, а перед следующим ледоставом вновь откачивают декантат из ячеек до превышения глубиной промерзания суммарной ТДО и защитного слоя декантата над ними. Фиксацию пульпы проводят аналогично ее фиксации на участке с пониженной ТДО. Технический результат - уменьшение высоты капиллярного подъема пульпы в насыпанном грунте за счет повышения ее плотности при выделении из донных отложений связанной воды промораживанием. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к атомной энергетике и предназначено для сухого хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) реакторов РБМК-1000 и ВВЭР-1000. Хранилище содержит камеру хранения с монолитными железобетонными защитными стенами, в которой гнезда установлены между ее верхним и нижним перекрытиями. Гнезда снабжены защитными пробками, устанавливаемыми в гнезда на сварке после загрузки двух пеналов и снабженными пробоотборными трубками, соединяющими через запорный клапан внутреннюю полость гнезда с обслуживаемой зоной. Камера хранения снабжена оборудованием, обеспечивающим дистанционную загрузку пеналов с ОЯТ в гнезда хранения и установку в них защитных пробок. Система естественной вентиляции содержит установленные в нижнем перекрытии камеры закладные трубы, соединяющие камеру с подкамерным пространством, соединенным, в свою очередь, с воздухозаборными устройствами. Верхняя часть камеры соединена вытяжными каналами с выхлопными трубами, расположенными на крыше камеры. Технический результат - герметичность гнезда, возможность контроля как его герметичности, так и герметичности пеналов с ОЯТ в процессе хранения, повышение естественной тяги в хранилище. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Заявленное изобретение относится к способу контроля безопасности мест приповерхностного захоронения радиоактивных отходов, содержащих в опасной концентрации радионуклиды с периодом полураспада T½ не более 30 лет. В заявленном способе экспериментально определяют предельное время функционирование вмещающих могильник РАО грунтов как естественного геохимического барьера. Затем вычисляют продолжительность периода между указанным временем и сроком потенциальной опасности изолируемых радионуклидов. При этом в случае подтвержденного результатами фактических измерений отсутствия в течение этого периода выхода опасной концентрации радионуклидов за периметр ближней зоны могильника считают его безопасность фактически подтвержденной, а задачу радиоэкологического мониторинга - выполненной. Техническим результатом является исключение вероятности выхода радионуклидов в опасной концентрации за пределы санитарно-защитной зоны. 1 з.п. ф-лы.
Наверх