CC BY
18
http://dx.doi.org/10.30686/1609-9192-2018-3-139-91
ПРЕВРАЩЕНИЕ
жидких радиоактивных отходов в стабильное стекло
И.А. Лучко, ведущий инженер по экологии и охране труда ОХТЗ АО «ВНИИХТ»
Ядерные отходы являются одной из главных экологических проблем нашего времени. Существует миллионы тонн отходов, оставшихся с почти столетнего производства, не говоря уже о будущих отходах исследовательских реакторов и радиационных лабораторий.
Поиск места для захоронения таких отходов в долгосрочной перспективе является постоянной задачей, ранее подобные отходы захоранивались в подземных резервуарах из углеродистой стали, но данный метод является нестабильным, поскольку резервуары имеют ограниченных срок эксплуатации, возникает угроза протечки. Поэтому возникла потребность в разработке процесса, который сделает отходы химически инертными и неспособными взаимодействовать с окружающей средой.
На данный момент существует несколько способов переработки ядерных отходов, и одним из наиболее перспективных является витрификация. Отфильтрованные отходы смешивают со стеклообразующими материалами, затем нагревают их в печи для создания боросиликатного стекла, которое остается стабильным в течение тысячи лет. Остекловывание предназначено для фиксации радионуклидов в неподвижном состоянии в нерастворимой стабильной матрице, готовой для захоронения (рис. 1).
В 1951 г. было впервые предложено включать окислы продуктов деления в стекловидную матрицу, так как стекло, будучи нестехиометрическим соединением, при нагревании способно растворять, а при последующем охлаждении прочно удерживать сложную смесь продуктов деления. Получаемый продукт обладает высокой химической и радиационной стойкостью, является изотропным, непористым.
Рис. 1 Остекловывание жидких радиоактивных отходов
Перспективность использования стекла в качестве иммо-билизирующей матрицы обусловлена:
- высокой способностью включать в свой состав элементы независимо от заряда и размера их атомов;
- стойкостью к радиационному повреждению благодаря тому, что их собственный беспорядок допускает большое число атомных перемещений;
- относительной легкостью и дешевизной изготовления, поскольку не требует сложного оборудования;
- отработанностью технологии производства, литья, формовки и отжига.
Такой процесс уже запущен на заводах по остекловыванию опасных отходов в Уэст-Вэлли (штат Нью-Йорк), Савананна-Ривер (штат Южная Каролина) и Селла-филде на северо-западе Англии, во французском Маркуле, а также на российских предприятиях «Радон» и «Маяк»
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ:
1. ФетисовВ.И. Производственное объединение «Маяк»
- из истории развития/В.И. Фетисов// Вопросы радиационной безопасности. - 1996. - № 1. - С. 5-10.
2. Константинович A.A. Опасность, застывшая в стекле: как разрабатывалось и создавалось остекловывание радиоактивных отходов на ПО «Маяк» / A.A. Константинович // Озерский вестник. - 1995. - 17 июня.
- С. 1-4.
3. Батюхнова О.Г., Бергман К. и др. Технологические и организационные аспекты обращения с радиоактивными отходами // Международное агентство по атомной энергии. - Вена. - 2005. - С. 135-143.
«<Горная Промышленность» №3 (139) / 2018 | 91
