РАДИОХИМИЯ, 2020, том 62, № 1, с. 79-86

УДК 621.039.7+546.185

РАДИАЦИОННАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ

УСТОЙЧИВОСТЬ МАГНИЙФОСФАТНОЙ МАТРИЦЫ

ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ ¹⁴С

А. В. Дмитриева^в, С. В. Томилин^а, И. С. Голубенко^а, М. И. Хамдеев^а, В. Н. Момотов^а,

Д. Е. Тихонова^а, О. С. Дмитриева^а, А. А. Колобова^а, С. С. Погляд^а, М. В. Додонова^а,

С. Е. Винокуровг,***, Б. Ф. Мясоедов^г

^а Научно-исследовательский институт атомных реакторов, 433510, Димитровград Ульяновской обл.,

Западное шоссе, д. 9

^б Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов

им. акад. А. А. Бочвара, 123098, Москва, ул. Рогова, д. 5а

^в Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии, 115409, Москва, Каширское шоссе, д. 33

^г Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН, 119991, Москва, ул. Косыгина, д. 19

*e-mail: lizin@niiar.ru

**e-mail: ashadrin9@yandex.ru

*** e-mail: vgot@vniiht.ru

**** e-mail: vinokurov@geokhi.ru

Получена 14.01.2019, после доработки 22.01.2019, принята к публкации 29.01.2019

Представлены результаты изготовления, изучения радиационной и гидролитической устойчивости

магний-калийфосфатной (МКФ) матрицы, которая разрабатывается для целей иммобилизации ¹⁴С -

продукта переработки смешанного нитридного уран-плутониевого топлива. Образцы МКФ матрицы,

содержащие в своем составе 20 и 40 мас% карбоната кальция как формы отходов, фиксирующей ¹⁴С,

были подвергнуты облучению ускоренными электронами с энергией до 2.5 МэВ до доз 10⁶, 10⁷ и 10⁸ Гр.

Установлено, что деструкция целевых фаз начинается при дозе 10⁷ Гр вплоть до полного их разложения

после накопления дозы 10⁸ Гр. Не установлено значительного увеличения значений скоростей выще-

лачивания для всех исследуемых катионов из радиационно-поврежденных образцов после накопления

дозы 10⁸ Гр, оценена продолжительность геологического хранения матрицы до полного разложения

основных фиксирующих ¹⁴С фаз.

Ключевые слова: магнийфосфатная матрица, иммобилизация ¹⁴С, радиационная устойчивость, хими-

ческая устойчивость

DOI: 10.31857/S0033831120010116

ВВЕДЕНИЕ

устойчивые, труднорастворимые материалы с

высокими показателями качества, прежде всего по

В рамках реализуемого Госкорпорацией

радиационной и гидролитической стойкости [2].

«Росатом» проекта «Прорыв» и создания опытно-

Существенным отличием ядерного топливного

демонстрационного реактора БРЕСТ-ОД-300 с

цикла (ЯТЦ) и схем переработки отработавшего

пристанционной переработкой СНУП ядерного

СНУП ядерного топлива (СНУП ОЯТ) является

топлива разрабатываются процессы и аппараты для

накопление изотопа

¹⁴С в результате захвата

обращения с радиоактивными отходами (РАО) [1].

нейтронов в ядерном реакторе: ¹⁴⁷N(n,p)¹⁴⁶C. При

Все РАО с целью их длительного долговременного

переработке СНУП ОЯТ практически весь ¹⁴С

хранения необходимо переводить в твёрдые,

выделяется в газовую фазу на предварительной

ЛИЗИН и др.

Таблица 1. Химический состав полученных образцов МКФ матрицы, содержащих CaCO₃

Массовая доля элементов в образцах, %

Содержание CaCO₃в образцах, мас%

57.07

3.49

8.88

6.98

11.17

9.38

2.79

0.23

55.22

2.79

7.08

5.58

8.97

15.45

4.68

0.23

стадии окисления (волоксидации) топлива и

затвердевания полученной смеси составило 15-

отделения его от оболочек твэлов. Образующийся

20 мин после внесения оксида магния. Образцы

углекислый газ, содержащий

¹⁴С, направляют

выдерживали во фторопластовых формах в те-

в абсорбционную колонну, которая орошается

чение 15 сут для набора прочности. Полученные

водным раствором гидроксида натрия в

компаунды имели форму плоского прямоугольного

циркуляционном режиме [3]. Для регенерации

параллелепипеда с боковым ребром 3 мм и сторона-

раствора гидроксида натрия используют гидроксид

ми основания около 20 мм. Всего было изготовлено

кальция, который концентрирует ¹⁴С и является

по 12 образцов двух составов: с 20 и 40 мас% кар-

отходной формой.

боната кальция (химический состав образцов при-

веден в табл. 1). При этом по три образца каждого

Карбонат кальция является термически

состава использовались для накопления одинако-

неустойчивой формой и при температурах

выше 900°С разлагается. В связи с этим для

вой поглощенной дозы (10⁶, 10⁷ и 10⁸ Гр), а также

в качестве необлученных образов сравнения.

иммобилизации ¹⁴С может быть использованы

только матрицы, получение которых исключает

Облучение образцов проводили на импульс-

технологические операции термообработки при

ном линейном ускорителе электронов ИЛУ-6 с

высоких температурах. К таким материалам

энергией до 2.5 МэВ. Время экспозиции для до-

можно отнести, прежде всего, МКФ матрицу

стижения заданных доз определяли по калибров-

состава MgKPO₄·6H₂O

[4-7]

- синтетический

ке пленочных дозиметров СО ПД(Ф)Р-5/50 (ГСО

аналог природного минерала K-струвит [8]. Ранее

7865-2000), расположенных на различном рассто-

в работе [9] было показано, что МКФ матрица

янии от центра пучка. Мощность поглощенной

позволяет надежно иммобилизовать карбонат

дозы составляла (1.1-2.5)×10³ Гр/с в зависимости

кальция в количестве до 50 мас%.

от расположения образца на ускорителе от центра

пучка электронов. Величину поглощённой дозы

Цель настоящей работы заключалась в изучении

радиационной и гидролитической устойчивости

рассчитывали из спектров поглощения при длине

образцов МКФ матрицы, содержащих CaCO₃, и

волны 513 нм облученной пленки дозиметра, по-

лученных с использованием сканирующего спек-

оценке влияния внешнего облучения ускоренными

электронами на характеристики матрицы.

трофотометра СФ-56. В качестве образца сравне-

ния использовали необлученные образцы пленки.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Фазовый состав образцов МКФ матрицы из-

учали рентгеновским дифракционным методом

Образцы МКФ матрицы синтезировали по ме-

(ДРОН-7). Для идентификации фазового состава

тодике, описанной в работе [4]. Для изготовления

использовали картотеки рентгеновских дифракци-

образцов матрицы в водный раствор добавляли

онных данных JCPDS [10] и комплекс программ

KH₂PO₄, перемешивали в течение 10-15 мин, за-

RENTGEN. Индицирование и расчет параметров

тем вносили H₃BO₃, перемешивали, далее при

целевой фазы образцов матрицы (MgKPO₄·6H₂O)

перемешивании добавляли MgO, смесь гомогени-

зировали в течение 5 мин, но не до схватывания.

проводили методом наименьших квадратов по

программе CHEKCELL.

Заключительной стадией было добавление карбо-

ната кальция. После внесения CaCO₃ визуально

Гидролитическую устойчивость образцов (ха-

наблюдалось незначительное выделение CO₂ (как

рактеристики образцов приведены в табл. 2) опре-

ранее показано в работе [9] - не более 3%), а время

деляли в соответствии с ГОСТ 52126-2003 [11]

РАДИОХИМИЯ том 62 № 1 2020

АДИАЦИОННАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ

Таблица 2. Характеристика образцов МКФ матрицы, использованных для определения гидролитической устойчи-

вости

Содержание CaCO₃

Поглощенная доза,

Площадь

Плотность образца,

Масса образца,

в образцах, мас%

Гр

поверхности, см²

г/см³

0^a

11.4

1.75

2.34

10⁶

11.9

1.68

2.17

10⁷

11.1

1.32

1.70

10⁸

10.9

1.32

1.49

0^a

10.3

1.67

1.93

10⁶

10.2

1.67

1.78

10⁷

10.2

1.56

1.60

10⁸

10.5

1.49

1.40

^aНеоблученные образцы сравнения.

при контакте с бидистиллированной водой при

исходили из того, что с фенолфталеином гидрок-

комнатной температуре (около 25°C). Образцы на

сид-ион и карбонат-ион оттитровываются до H₂O

платиновой проволоке помещали в центре фторо-

и до гидрокарбонат-иона соответственно, а с мети-

пластовых стаканов, отбор проб проводили через

ловым оранжевым - до H₂O и до H₂CO₃ соответ-

1, 3, 7, 10, 14, 21 и 28 сут. При этом полученный

ственно. Разница в объемах соляной кислоты при

раствор после выщелачивания в полном объеме

титровании с двумя индикаторами соответствует

изымали для анализа после каждого периода вы-

титрованию HCO_3- до H₂CO₃. Поэтому сначала

щелачивания и заливали новую порцию бидистил-

раствор титровали с фенолфталеином до обес-

лированной воды.

цвечивания (V₁), а затем добавляли метиловый

оранжевый и продолжали титровать до появления

Определение содержания калия, магния, каль-

оранжевого цвета (V₂). Содержание карбонат-ио-

ция и фосфора (с пересчетом на PO_43--ион) в рас-

нов рассчитывали в соответствии с формулой (1):

творах проводили методом дуговой атомно-эмис-

сионной спектрометрии на установке, включаю-

c(HCl)

(1)

c(CO

)

щей спектрометры СТЭ-1 с фотодиодной линейкой

V íɪɚ

МАЭС № М10052 и PGS-2 с фотодиодной линей-

где c(CO_32-) - концентрация карбонат иона, моль/л;

кой МАЭС № М08077 с программным обеспече-

c(HCl) - концентрация соляной кислоты, моль/л;

нием «Атом-3.3» и генератором «Везувий-3». Для

V_р-ра - объем аликвоты, взятой для титрования, мл.

построения градуировочных графиков и опреде-

ления концентрации элементов в пробах исполь-

Раствор 0.01 н. HCl для титрования готовили

зовали образцы сравнения (ОС). Аликвоты проб и

растворением стандарт-титра 0.1 н. HCl в 1000 мл

ОС объемом 0.05 см³ наносили на торец угольного

дистиллированной воды с последующим 10-крат-

электрода, высушивали под ИК лампой и анали-

ным разбавлением. Для титрования использовали

зировали атомно-эмиссионным методом в дуге пе-

бюретки объемом 25 мл второго класса точности,

ременного тока силой 12 А и времени экспозиции

изготовленные по ГОСТ 29251-91. Конечную точ-

20 с. Градуировочные зависимости строили в про-

ку титрования определяли визуально. Для учета

грамме Атом 3.3 в логарифмических координатах.

количества карбонат-ионов, накопившихся за счет

Определение карбонат-ионов проводили мето-

поглощения CO₂ из воздуха за время проведения

дом титрования с использованием двух индика-

эксперимента, каждый раз титровали бидисти-

торов - фенолфталеина и метилового оранжевого

лированную воду, которая выдерживалась в том

[12, 13]. При титровании смеси ионов OH^- и CO_32-

же помещении и в течение того же времени, что

РАДИОХИМИЯ том 62 № 1 2020

ЛИЗИН и др.

концентрации 0.01 моль/л готовили растворением

1200

навески кристаллического NaHCO₃ марки х.ч. в

100 мл дистиллированной воды, остальные рас-

800

творы - последовательным десятикратным разбав-

400

лением исходного раствора дистиллированной во-

дой. В качестве электрода сравнения использовали

хлорсеребряный электрод ЭСР10101.

ș ɝɪɚɞ

500

В приготовленных стандартных растворах

400

определяли потенциал карбонат-селективного

электрода. По полученным данным строили гра-

300

фик зависимости потенциала электрода от отри-

200

цательного логарифма концентрации карбонат-и-

100

онов в растворе.

015

Затем измеряли потенциал электрода в анали-

ș ɝɪɚɞ

500

зируемых пробах. Сравнивая полученное значение

400

потенциала с калибровочным графиком, определя-

300

ли концентрацию карбонат-ионов в анализируе-

200

мой пробе.

100

Погрешность в определении ионов K⁺, Mg²⁺,

Ca²⁺, c(CO_32-), ионов бора и фосфора в исходной

0 15

ș ɝɪɚɞ

дистиллированной воде и в растворах после выще-

500

лачивания не превышала 20-25%.

400

Интегральную скорость выщелачивания компо-

300

нентов рассчитывали по формуле (2)

200

100

(2)

S t

ș ɝɪɚɞ

Рис. 1. Вид рентгенограмм необлученного (а) и об-

где Ri - скорость выщелачивания, г/(см2∙сут);

лученных электронами до доз 10⁶ (б), 10⁷ (в) и 10⁸ Гр

m_i

- масса i-го элемента в растворе после

(г) образцов МКФ, содержащей 20% CaCO₃. Отнесе-

выщелачивания, г; f_i - массовая доля элемента

ние рефлексов к фазам: k - MgKPO₄∙6H₂O, l - CaCO₃,

m - MgO, h - K₆P₆O₁₈∙3H₂O, p - MgCO_3,n - CaO, r -

в образце; S

- открытая

«геометрическая»

Mg₂P₂O₇, c - алмаз. То же на рис. 2.

поверхность образца, см²; t_n - продолжительность

n-го периода выщелачивания, сут.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

и контактная вода с образцами МКФ матрицы.

Концентрация карбонат-ионов в бидистилирован-

Рентгендифракционные картины изученных

ной воде находилось на уровне 10% от их содержа-

образцов МКФ матрицы, содержащих 20 и 40 мас%

ния в растворах после выщелачивания.

CaCO₃, приведены на рис. 1 и 2 соответственно.

Дополнительно содержание карбонат-ионов в

Показано, что образцы состоят из двух основных

растворах после выщелачивания образцов магний-

фаз - тригонального CaCO₃ и орторомбического

фосфатной матрицы определяли с использованием

MgKPO₄·6H₂O.

карбонатселективного электрода XC-CO₃-001.

Фазовый состав матриц после облучения до дозы

Предварительно проводили калибровку ионо-

10⁶ Гр отличается присутствием дополнительной

селективного электрода с использованием стан-

фазы MgO (которая также присутствует в виде

дартных растворов гидрокарбоната натрия с кон-

продукта деструкции при увеличении поглощенной

центрацией 10^-6-10^-2 моль/л. Исходный раствор

дозы) и снижением интенсивностей рефлексов

РАДИОХИМИЯ том 62 № 1 2020

АДИАЦИОННАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ

основных фаз. Фазовый состав образцов с 20 и

1600

40 мас% CaCO₃ после их облучения до доз не более

1200

10⁷ Гр идентичен. После облучения материалов до

доз выше 10⁷ и 10⁸ Гр наблюдается существенное

800

изменение фазового состава. Так, при достижении

400

дозы

10⁷ Гр интенсивности рефлексов фазы

MgKPO₄·6H₂O существенно снижаются (до

уровня минорной примесной фазы), и кроме фаз

500

ș ɝɪɚɞ

со структурами CaCO₃ и MgO присутствуют фазы

400

K₆P₆O₁₈∙3H₂O и CaO.

300

При достижении дозы 10⁸ Гр дифракционные

200

рефлексы фазы MgKPO₄·6H₂O не регистрируются

100

для обоих составов. Образцы с

20% CaCO₃

образованы фазами орторомбического K₆P₆O₁₈∙

3H₂O, тригонального CaCO₃, тригонального

ș ɝɪɚɞ

500

MgСO₃ минорной фазой MgO, и, возможно,

400

кубической фазой K₂O. В то же время образцы с

300

40% CaCO₃ сложены из фаз тригонального CaCO₃,

200

кубического MgO, моноклинного пирофосфата

100

магния Mg₂P₂O₇ и минорной фазы K₆P₆O₁₈∙3H₂O.

Такое изменение фазового состава, вероятно,

связано с полной радиационной деструкцией

ș ɝɪɚɞ

целевых фаз и их разложением на более

500

простые и термодинамически более устойчивые

400

кристаллические структуры за счет разрыва

300

химических связей и кристаллизацией новых фаз

200

под действием ускоренных электронов.

100

По результатам индицирования полученных

рентгенограмм были рассчитаны параметры

кристаллической решетки орторомбической фазы

ș ɝɪɚɞ

MgKPO₄·6H₂O (табл. 3). Изменение параметров

Рис. 2. Вид рентгенограмм необлученного (a) и облу-

кристаллической решетки и ее объема после

ченных электронами до доз 10⁶ (б), 10⁷ (в) и 10⁸ Гр (г)

облучения до доз не более 10⁷ Гр незначительно.

образцов МКФ, содержащей 40% CaCO₃.

Отсутствие существенных изменений в значениях

параметров элементарной ячейки целевой фазы

MgKPO₄·6H₂O, которая будет фиксировать

ионов в растворах после выщелачивания (для

изотоп ¹⁴С, очевидно, связано с незначительной

двух независимых методов - титриметрического

способностью ускоренных электронов с

и потенциометрического) не превышала 5% для

энергией до 2.5 МэВ к смещению ядер атомов в

одних и тех же проб.

кристаллической решетки из своих позиций. Этот

факт крайне важен при длительном хранении

Данные о скоростях выщелачивания ко-

матрицы с включением долгоживущего изотопа ¹⁴С

мпонентов как облученных, так и необлученных

(период полураспада 5730 лет), испытывающего

образцов МКФ матрицы, содержащих 20 и 40 мас%

β^--превращение, так как материал матрицы

CaCO₃, приведены в табл. 4 и 5 соответственно.

при этом не будет подвержен существенному

Из сравнения этих данных видно, что скорость

радиационному распуханию.

выщелачивания

компонентов

существенно

Разница в полученных результатах количествен-

не зависит ни от наполнения по CaCO₃, ни от

ного анализа и значениях концентраций карбонат-

поглощенной дозы.

РАДИОХИМИЯ том 62 № 1 2020

ЛИЗИН и др.

Таблица 3. Параметры орторомбической фазы MgKPO₄·6H₂O необлученных и облученных образцов МФМ

Параметры кристаллической решетки

Содержание CaCO₃

Поглощенная

в образцах, мас%

доза, Гр

а, Å

b, Å

c, Å

V, Å³

6.874±0.015

6.149±0.006

11.060±0.020

467.5±1.5

10⁶

6.873±0.012

6.170±0.010

11.060±0.020

470.8 ±1.5

10⁷

6.875±0.022

6.140±0.010

11.166±0.028

471.6±2.4

6.870±0.010

6.143±0.008

11.064±0.018

467.6 ±1.7

10⁶

6.898±0.014

6.158±0.008

11.063±0.019

469.9 ±1.6

10⁷

6.840±0.026

6.180±0.020

11.164±0.030

472.0 ±3.0

Таблица 4. Скорость выщелачивания образцов МКФ матрицы, содержащих 20 мас% CaCO₃, облученных ускорен-

ными электронами

Скорость выщелачивания компонентов, г/(см²·сут)

Поглощенная доза, Гр

Период, сут

CO_32-

3.5×10^-2

2.2×10^-3

1.4×10^-4

5.2×10^-3

5.0×10^-2

1.7×10^-2

1.2×10^-3

1.0×10^-4

2.5×10^-3

2.4×10^-2

8.8×10^-3

7.5×10^-4

4.4×10^-5

1.4×10^-3

1.2×10^-2

6.5×10^-3

6.5×10^-4

3.0×10^-5

1.0×10^-3

9.0×10^-3

4.7×10^-3

5.6×10^-4

2.2×10^-5

7.8×10^-4

7.2×10^-3

3.3×10^-3

4.8×10^-4

2.0×10^-5

5.8×10^-4

5.0×10^-3

2.5×10^-3

4.6×10^-4

1.9×10^-5

4.8×10^-4

4.0×10^-3

10⁸

3.4×10^-2

2.7×10^-3

1.0×10^-4

4.2×10^-3

5.0×10^-2

1.7×10^-2

1.3×10^-3

7.0×10^-5

2.0×10^-3

2.2×10^-2

9.5×10^-3

7.3×10^-4

4.5×10^-5

1.1×10^-3

1.2×10^-2

7.4×10^-3

6.0×10^-4

4.2×10^-5

8.5×10^-4

9.5×10^-3

5.3×10^-3

5.6×10^-4

3.8×10^-5

6.8×10^-4

8.3×10^-3

3.6×10^-3

4.7×10^-4

3.3×10^-5

5.0×10^-4

6.6×10^-3

2.7×10^-3

4.1×10^-4

3.3×10^-5

4.0×10^-4

5.5×10^-3

С течением времени скорость выщелачивания

счет компенсации заряда поверхности матрицы

компонентов закономерно уменьшается. Это

молекулами воды, и, как следствие, гидролизом

объясняется основной кинетической стадией

компонентов матрицы. В целом можно отметить,

коррозии матрицы

- начальной скоростью

что скорости выщелачивания находятся на

выщелачивания. Относительно высокие скорости

допустимом уровне и несколько превышают его

выщелачивания объясняются механизмом ионного

для отдельных компонентов МФМ. Значения

обмена и диффузией контактного раствора за

скоростей выщелачивания в соответствии с

РАДИОХИМИЯ том 62 № 1 2020

АДИАЦИОННАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ

Таблица 5. Скорость выщелачивания образцов МКФ матрицы, содержащих 40 мас% CaCO₃, облученных

ускоренными электронами

Скорость выщелачивания компонентов, г/(см²∙сут)

Поглощенная доза, Гр

Период, сут

CO_32-

4.7×10^-2

3.0×10^-3

9.7×10^-5

2.0×10^-2

3.5×10^-2

2.2×10^-2

1.7×10^-3

6.0×10^-5

9.2×10^-3

1.5×10^-2

1.1×10^-2

8.8×10^-4

2.6×10^-5

4.7×10^-3

8.0×10^-3

8.2×10^-3

7.6×10^-4

1.8×10^-5

3.4×10^-3

6.0×10^-3

6.6×10^-4

1.3×10^-5

2.5×10^-3

4.7×10^-3

4.2×10^-3

6.2×10^-4

1.3×10^-5

1.8×10^-3

3.3×10^-3

5.7×10^-4

1.0×10^-5

1.4×10^-3

2.8×10^-3

10⁸

4.0×10^-2

3.0×10^-3

6.5×10^-5

4.6×10^-3

4.0×10^-2

2.0×10^-2

1.6×10^-3

4.3×10^-5

2.4×10^-3

1.7×10^-2

1.1×10^-2

1.0×10^-3

2.8×10^-5

1.3×10^-3

9.8×10^-3

8.8×10^-3

9.0×10^-4

2.6×10^-5

1.0×10^-3

8.0×10^-3

6.3×10^-3

8.1×10^-4

2.3×10^-5

8.1×10^-4

6.7×10^-3

4.3×10^-3

6.8×10^-4

2.0×10^-5

6.2×10^-4

5.1×10^-3

3.3×10^-3

5.9×10^-4

1.9×10^-5

5.0×10^-4

4.3×10^-3

действующими нормативами для цементных

того, что вся энергия, выделившаяся при β^--

компаундов регламентируются только для

распаде ¹⁴Сбудет поглощена веществом. Для более

радионуклидов ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr [14, 15] и не должны

точной оценки сроков хранения матриц с целью

превышать значения 10^-3 г/(см²∙сут).

окончательного обоснования сроков и условий

Результаты настоящих исследований позволяют

геологического хранения

¹⁴С, окончательного

выбора МКФ матрицы для иммобилизации ¹⁴С в

оценить время хранения МФМ матрицы вплоть до

ее полной деструкции. Так, например, возьмем

составе карбоната кальция и выбора оптимальной

загрузки необходимо проведение ядерно-физи-

для примера образец с загрузкой 20 мас% по

CaCO₃При переработке ОЯТ, по данным расчетов,

ческих расчетов.

на операциях волоксидации нитридного ОЯТ

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

образуется 1.28 кг ¹⁴С в год с общей активностью

6.9·10¹⁴ Бк. После улавливания ¹⁴С и отверждения

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

образуется около 682 кг CaCO₃ из абсорбционной

интересов.

колонны и, соответственно, МКФ матрица массой

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

3410 кг с содержанием CaCO₃ 20 мас%. Удельная

1. Шадрин А.Ю., Двоеглазов К.Н., Масленников А.Г.,

активность матрицы составит

6.9×10¹⁴/3410

Кащеев В.А., Третьякова С.Г., Шмидт О.В., Ви-

2.02×10¹¹ Бк/кг. При дозе 10⁸ Гр материал будет

данов В.Л., Устинов О.А., Волк В.И., Веселов С.Н.,

полностью подвергнут деструкции, т.е. получит

Ишунин В.С. // Радиохимия. 2016. Т. 58, № 3. С. 234.

энергию 10⁸ Дж на 1 кг. Так как для ¹⁴C T_1/2 =

(Shadrin A.Yu., Dvoeglazov K.N., Maslennikov A.G.,

5730 лет, а энергия одного β^--распада ¹⁴C составляет

Kashcheev V.A., Tret’yakova S.G., Shmidt O.V., Vida-

156.47 кэВ, то по закону радиоактивного распада

nov V.L., Ustinov O.A., Volk V.I., Veselov S.N., Ishu-

МФМ с содержанием CaCO₃ 20% накопит дозу

nin V.S. // Radiochemistry. 2016. Vol. 58, N 3. P. 271.

10⁸ Гр приблизительно за 2300 лет при условии

doi 10.1134/S1066362216030085)

РАДИОХИМИЯ том 62 № 1 2020

ЛИЗИН и др.

2. Федеральный закон №190 ФЗ « Об обращении с

9. Дмитриева А.В., Каленова М.Ю., Куликова С.А. и др. //

радиоактивными отходами и о внесении измене-

ЖПХ. 2018. Т. 91, № 4. С. 572. (Dmitrieva A.V.,

ний в отдельные законодательные акты Российской

Kalenova M.Yu., Kulikova S.A. et al. // Russ. J.

Федерации» // Рос. газета. Федеральный выпуск

Appl. Chem. 2018. Vol. 91, N 4. P. 641. doi 10.1134/

№ 5529 от 15 июля 2011 г.

S107042721804016X).

3. Якунин С.А., Устинов О.А., Шадрин А.Ю., Шуде-

10. Powder Diffraction File. International Center for

гова О.В. // Атом. энергия, 2016. Т. 120, №3. С. 176.

Diffraction Data. Swarthmore, Pennsylvania (USA),

(Yakunin S.A., Ustinov O.A., Shadrin A.Yu., Shudego-

1999.

va O.V. // At. Energy. 2016. Vol. 120, N 3. P. 229. doi

11. ГОСТ 52126-2003: Отходы радиоактивные. Опре-

10.1007/s10512-016-0122-y)

деление химической устойчивости отвержденных

4. Винокуров С.Е., Куликова С.А., Крупская В.В., Мя-

высокоактивных отходов методом длительного вы-

соедов Б.Ф. // Радиохимия. 2018. Т. 60, № 1. С. 66.

щелачивания: Национальный стандарт Российской

(Vinokurov S.E., Kulikova S.A., Krupskaya V.V.,

Федерации. М.: Изд-во стандартов, 2003.

Myasoedov B.F. // Radiochemistry. 2018. Vol. 60, N 1.

12. Булатов А.В., Зеймаль А.Е. и др. Методические ука-

P. 70. doi 10.1134/S1066362218010125).

зания к практикуму «Химические методы анализа»:

5. Vinokurov S.E., Kulikova S.A., Myasoedov B.F. //

Учеб. пособие. СПб.: ВВМ, 2010. 54 с.

Materials. 2018. Vol. 11. P. 976. doi 10.3390/

13. Крешков А.П. Основы аналитической химии. Т. 2:

ma11060976.

Теоретические основы. Количественный анализ. М.:

6. Vinokurov S.E., Kulikova S.A., Krupskaya V.V. et al. //

Химия, 1971. 456 с.

J. Radioanal. Nucl. Chem. 2018. Vol. 315, N 3. P. 481.

14. НП-019-15: Федеральные нормы и правила в обла-

doi 10.1007/s10967-018-5698-3.

сти использования атомной энергии «Сбор, пере-

7. Wagh A.S. Chemically Bonded Phosphate Ceramics:

Twenty-First Century Materials with Diverse Applica-

работка, хранение и кондиционирование жидких

tions. Amsterdam: Elsevier, 2016. 2nd ed. 422 p.

радиоактивных отходов. Требования безопасности».

8. Graeser S., Postl W., Bojar H.-P. et al. // Eur. J.

15. ГОСТ Р 51883-2002: Отходы радиоактивные цемен-

Mineral. 2008. Vol. 20, N 4. P. 629. doi 10.1127/0935-

тированные. Общие технические требования. М.:

1221/2008/0020-1810.

Изд-во стандартов, 2002. 3 с.

РАДИОХИМИЯ том 62 № 1 2020