Труды КНЦ вып.3 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 1/2019(10))

P. G. Zelenin, V. V. Milyutin, N. A. Nekrasova Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of RAS, Moscow, Russia REMOVING 137 Cs FROM THE NPP EVAPORATOR BOTTOMS SIMULATED SOLUTIONS Abstract. The sorption characteristics of a few highly dispersed ferrocyanide sorbents were researched. The sorption characteristics dependence on composition of ferrocyanide phase and nature of carrier, was shown. The adverse effect of organic substances on distribution coefficient of cesium on ferrocyanide sorbents, was evaluated. Comparison of the sorption characteristics between synthesized sorbents and Termoksid-35 was presented. Keywords: sorption, ferrocyanide sorbents, cesium, highly dispersed sorbents. Отсутствие организованного и комплексного подхода к переработке жидких радиоактивных отходов (ЖРО) атомных электростанций (АЭС) привело к тому, что пристанционные хранилища ЖРО действующих АЭС практически заполнены. Таким образом, возникает проблема переработки и утилизации этих отходов [1]. Жидкие радиоактивные отходы АЭС в основном представлены кубовыми остатками выпарных аппаратов установок спецводоочистки — это растворы с общим солесодержанием до 350 г/дм 3 , рН до 13, солевой фон которых обусловлен нитратами щелочных и щелочноземельных металлов, а суммарная активность — в среднем на 95 % долгоживущими радионуклидами цезия [2]. Таким образом, главной задачей является извлечение радионуклидов цезия для снятия основной дозовой нагрузки на последующих стадиях переработки. Для проведения испытаний были синтезированы несколько мелкодисперсных сорбентов на основе различных форм (калиевая, рубидиевая и цезиевая) ферроцианида никеля (ФН) и диатомита или мела в качестве носителей. Содержание ФН фазы в композите — 20 %. Для получения сравнительных характеристик использовали сорбент марки «Термоксид-35», представляющий собой сферогранулированный композиционный сорбент на основе ферроцианида никеля и гидроксидов циркония и титана в качестве носителя, выпускающийся в опытно-промышленном масштабе НПФ «Термоксид» в г. Заречном. Извлечение цезия проводили в статическом режиме путем непрерывного перемешивания навески воздушно-сухого сорбента с аликвотой жидкой фазы в течение суток. Затем разделяли жидкую и твердую фазы на бумажном фильтре и анализировали фильтрат на содержание 137 Cs прямым радиометрическим методом с использованием спектрометрического комплекса СКС-50М. По результатам анализов рассчитывали значение коэффициента распределения ( K d ) 137 Cs по следующей формуле: K d = A„-A- A r p m r где, А о , А р — соответственно исходная и равновесная удельная активность радионуклида 137 Cs, Бк/дм 3 ; V p — объем жидкой фазы, см 3 ; т с — масса сорбента, г. На рисунке 1 приведена зависимость K d 137 Cs от концентрации NaOH на различных образцах мелкодисперсных ферроцианидных сорбентов и на сорбенте Термоксид-35 из раствора с постоянной суммарной концентрацией нитрата натрия и гидроксида натрия, равной 3,5 моль/дм 3 . 99