Ученые Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН и Сибирского федерального университета создали бюджетный метод фиксации жидких радиоактивных отходов, богатых цезием и стронцием. Об этом информирует группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН. Фиксация отходов осуществляется в щелочной среде при умеренном нагреве с применением алюмосиликатных микросфер, полученных из угольной летучей золы.
Проблема существующих методов
Переработка отработавшего ядерного топлива и остановка реакторов на быстрых нейтронах порождает значительные объемы щелочных радиоактивных отходов с цезием и стронцием. Традиционные способы отверждения требуют предварительного снижения их активности через извлечение радионуклидов. Это создает вторичные отходы и делает многоступенчатую переработку дорогой и не всегда успешной.
Новый подход красноярских химиков
Исследователи предложили инновационную методику. Она позволяет за один этап превратить радионуклиды цезия и стронция в нерастворимую минералоподобную форму и уменьшить их содержание в растворе. Обработка щелочных растворов ведется при температуре до 150 градусов Цельсия с использованием полых алюмосиликатных микросфер ("ценосфер"). Эти микросферы, добываемые из обычной угольной золы, содержат алюминий, кремний и примеси металлов, способные реагировать с цезием и стронцием.
Высокая эффективность технологии
"Гидротермальная обработка в замкнутом пространстве приводит к взаимодействию алюмосиликатного стекла микросфер с растворенными цезием и стронцием. Образуются кристаллические микросферы, где цезий входит в состав минералов поллуцит и анальцим, а стронций — в силикат стронция. Извлечение радиоактивных элементов из растворов достигает впечатляющих 90-99%", — отметила доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Института химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН Татьяна Верещагина.
Перспективы применения
Эта перспективная технология подходит для переработки как низкоактивных щелочных отходов, так и высокоактивных растворов цезия или стронция. Работа выполнена в рамках государственной научной программы.
Иллюстрация: Отвержденная форма цезия на основе твердых растворов анальцимполлуцит.
Источник: scientificrussia.ru