CC BY
51
2
данном случае не превышает 10 . Протактиний в исследуемых условиях в декантате не обнаружен, что в свою очередь сужает круг элементов, химическим аналогом которых может являться дубний. Изучение поведения скандия связано с тем, что он образуется в достаточно больших количествах из 48Са в результате реакций передачи.
Табл. 1. Краткое описание используемых в работе радиоизотопов.
Изотоп Реакция получения T1/2
233Pa 237Np - 233Pa 27,0 сут
92mNb natY (а; xn) 92mNb 10,2 сут
177Ta natLu (а; xn) 177Ta 2,4 сут
88Zr natSr (а; xn) 88Zr 83,4 сут
175Hf natYb (а; xn) 175Hf 70,0 сут
87mSr natRb (а; xn) 87Y - 87mSr 2,8 ч
44mSc natSc (y; n) 44mSc 2,4 сут
173Lu natTa (p; f) 173Lu 1,4 г
Следующий возможный шаг - использование декантата, полученного на предыдущей стадии, для анионообменного разделения ниобия и тантала. Из литературных данных [3] известно, что коэффициенты распределения Nb и Ta на смоле Dowex 1x8 в растворах с концентрацией плавиковой кислоты не более 4 M превышают значения 10 . Таким образом, эти растворы можно использовать для сорбции элементов группы 5 на анионите. Однако разделять эти элементы растворами HF довольно проблематично, поскольку коэффициенты распределения в 20 M HF близки и находятся на уровне 102. Тем не менее, на успешное разделение можно надеяться, используя смешанные растворы HF-NH4F [3] и HF-HNO3 [4, 5].
Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 07-03-00430).
Список литературы
1. Dmitriev, S.N. / Dmitriev S.N., Oganessian Yu.Ts., Utyonkov V.K et al.// Mendeleev Communications, vol. 15.-Р. 1 (2005).
2. Oganessian, Yu.Ts. / Oganessian Yu.Ts., Utyonkov V.K., Dmitriev S.N et al.//Phys. Rev. C 72, 034611 (2005).
3. Caletka, R. / Caletka R., Krivan V. //J. of Radioanal. and Nucl. Chem., Vol. 142, № 2, 359 - 371 (1990).
4. Faix, W.G. / Faix W.G., Caletka R., Krivan V. //Anal. Chem. Vol. 53, 1721 - 1723 (1981).
5. Huff, E.A. Anal. Chem. Vol. 36, № 10, 1921 - 1923 (1964).
УДК 66.081
А.В. Обручиков, В.В. Широков, Л.Н. Растунов
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия ЗАО «Прогресс - Экология», Обнинск-3, Россия
СОЗДАНИЕ КОНТРОЛЬНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ЙОДНОГО СТЕНДА
The research iodic stand is intended for quality assurance of the iodic sorbents applied in systems of gas purification of the atomic power station, and also for carrying out of research properties of new sorbents and
filtering materials. At the stand tests of the granulated sorbents, filtering materials, made of special fibres, and also membranes can be spent.
Контрольно-исследовательский йодный стенд предназначен для контроля качества йодных сорбентов, применяемых в системах газоочистки АЭС, а также для проведения исследования сорбционных свойств новых сорбентов и сорбционно-фильтрующих материалов (СФМ). На стенде могут проводиться испытания гранулированных сорбентов, СФМ, изготовленных из специальных волокон, а также йодпо-глощающих мембран.
Контрольно-исследовательский йодный стенд создан по проекту, разработанному в ЗАО «Прогресс - Экология» и смонтирован на кафедре химии высоких энергий и радиоэкологии Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева.
Стенд предназначен для проведения контроля качества йодных сорбентов, применяемых для улавливания радиойода на АЭС, а также для исследования сорбционных свойств новых сорбентов и сорбционно-фильтрующих материалов (СФМ). На стенде могут проводиться испытания гранулированных сорбентов, СФМ, изготовленных из специальных волокон, а также йодпоглощающих мембран.
Сорбционные характеристики испытуемых образцов определяют с помощью ме-
«-» „ 131
тилйодида, меченого изотопом йод-131 (CH3 I).
Схема установки приведена на рис. 1.
Рис. 1. Технологическая схема установки (пояснения в тексте)
В состав стенда входят: - секция подготовки газа-носителя (воздуха) - предназначена для осушки атмосферного воздуха и удаления из него примесей, которые могут оказывать влияние на технические показатели испытуемых образцов; - секция увлажнения газа-носителя для обеспечения и поддержания заданной относительной влажности газового потока, направляемого в секцию испытания сорбентов и СФМ; - секция подачи радиоактивного метилйодида. Секция помещена в вытяжном шкафу 2Ш-НЖ и предназначена для ввода паров радиоактивного метилйодида в основной газовый поток; - секция испытания сорбентов и СФМ находится в суховоздушном термостате; расположена в шкафу 2Ш-НЖ и предназначена для проведения испытаний и исследований йодпоглощающих сорбентов и СФМ по радиоактивному метилйодиду и определения их сорбционных характеристик; - контрольно-защитная колонка; - секция транспортировки газа-носителя (воздуха).
Основные рабочие параметры стенда: - расход воздуха 0 - 20 л/мин; - относительная влажность воздуха до 95%; - температура колонки с испытуемым сорбентом или СФМ 25 - 60 оС; - скорость газового потока в колонке до 40 см/с
Стенд оснащен современными приборами контроля газовых потоков, температуры, относительной влажности, разряжения и аэродинамического сопротивления. Все параметры работы установки выводятся на компьютер и автоматически (по разработанной программе) через определенные промежутки времени регистрируются.
Рис. 2. Принципиальная схема стенда (пояснения в тексте)
Воздух, забираемый из атмосферы, предварительно очищается от пыли на аэрозольном фильтре, проходит через колонну, заполненную цеолитом №А (1), в которой происходит осушка воздуха до точки росы (около -40 оС), а затем поступает в колонну с активированным углем СКТ-3 (2), в которой происходит дополнительная очистка воздуха от присутствующих в нем примесей. Далее очищенный воздух разделяется на два потока. Один поток направляется непосредственно в секцию испытания сорбентов и СФМ, а другой - в секцию увлажнения, где воздух сначала проходит увлажнитель (3), затем - фильтр тонкой очистки (4), в котором улавливаются аэрозольные частицы воды. Заданную влажность газа создают за счет нагрева воды в увлажнителе, а также подогрева фильтра потоком теплоносителя (воды) из термостата (5). Таким образом, относительная влажность газового потока, поступающего в колонку с сорбентом, регулируют как за счет установления определенного соотношения потоков сухого и увлажненного воздуха, так и путем регулирования температуры воды в увлажнителе.
Температуру и влажность газа, поступающего в колонку с испытуемым сорбентом, контролируют по показаниям цифрового термо-гигрометра.
Радиоактивный метилйодид (СН3 I) вводят в поток сухого воздуха из двухсекционного термостатируемого испарителя (6). В его нижнюю секцию заливают радиоактивный метилйодид, пары которого через тонкий капилляр поступают в верхнюю секцию, где захватываются потоком сухого воздуха и направляются в обогреваемый сме-
131
ситель. Скорость подачи паров СН3 I можно регулировать путем изменения температуры нижней секции с помощью термостата.
Приготовленная реперная газовая смесь, состоящая из воздуха, паров воды и радиоактивного метилйодида, через теплообменник направляется в термостатируемую секционную колонку с испытуемым сорбентом (7), где происходит сорбция радиоактивного метилйодида. Количество сорбированного СН3 I в каждом слое колонки определяется путем измерения гамма-активности каждой секции. Проскок метилйодида через колонку контролируется измерением активности в защитной колонке (8), заполненной алюмосиликатом, пропитанным нитратом серебра, который при 200 оС полно-
131
стью улавливает СН3 I.
После прохождения защитной колонки газовый поток, очищенный от радиоактивного метилйодида, выбрасывается мембранным насосом (9) в вытяжной шкаф.
Стенд прошел аттестацию во ФГУП ВНИИФТРИ. В результате были подтверждены все рабочие параметры стенда.
Таким образом, в результате проведенных работ впервые в России создан аттестованный йодный стенд, на котором будут проводиться научные исследования, а также обучение студентов.
Список литературы
1. Сорбенты. Методы испытаний. ГОСТ 16187-70 - ГОСТ 16190-70. Комитет стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР, М., 1970, 19 с.
2. Standard Test Method for Nuclear-Grade Activated Carbon. Designation D3803-91 (Re-approved 2004).
3. EUROATOM - Seminar über Iodfilter und ihre Prüfung, Karlsrue, Doc V/559/74, (1974).
4. Testing and Monitoring of Off-Gas Cleaning Systems at Nuclear Facilities. Technical Rep. series N 243, IAEA, Vienna, 1984.
УДК 621.039.7
В.В. Заварзина, Д.Ю. Сунцов*, Е.А. Тюпина, А.Е. Савкин*
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия *ГУП Мос НПО "Радон", Москва, Россия
ПОДБОР УСЛОВИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАССЛАИВАНИЯ ФАЗ В ПРОЦЕССЕ РЕЭКСТРАКЦИИ 137С8 ИЗ ОТРАБОТАННЫХ ВАКУУМНЫХ МАСЕЛ
Demulsifiers for adding to water phase increasing the efficiency of re-extraction of caesium from waste pump oils due to reducing time of the process and raising the quality of stratification are found.
Подобраны деэмульгаторы, введение которых в водную фазу при реэкстракции радионуклидов цезия из отработанных вакуумных масел значительно сокращает время и повышает качество расслаивания фаз, что существенно увеличивает эффективность процесса.
Одной из важных экологических проблем является утилизация жидких органических радиоактивных отходов (ЖОО), образующихся при эксплуатации объектов ядерно-топливного цикла, которые в настоящее время практически не подвергаются очистке от радионуклидов, а собираются в емкости временного хранения. Как правило, ЖОО представляют собой смесь отработанных масел и других нефтепродуктов, растворителей, промывочных жидкостей и прочих примесей, причем основную долю составляют масла различного происхождения. Выделение из подобного сырья базовых компонентов требует применения сложных, многостадийных и дорогостоящих технологий.
В связи с этим большое значение имеет полное или частичное восстановление качества отработанных масел (дезактивация) с целью их повторного использования по прямому назначению или для иных целей.
В качестве способа дезактивации отработанных масел может быть рассмотрена реэкстракция радионуклидов водными фазами различных составов.
Одной из основными проблем при проведении реэкстракции в условиях интенсивного контактирования фаз является неудовлетворительное время и качество расслаивания фаз ввиду высокой вязкости масла и образования устойчивой водомасляной эмульсии.
