Утилизация радиоактивных отходов

Метод (технология) остекловывания РАО.

Остекловывание - признанный в мировой практике метод обращения с РАО высокой активности. Его использование позволяет значительно сократить объем отходов и получить форму РАО, устойчивую к воздействию факторов окружающей среды и пригодную для долговременного хранения.

Технология остекловывания используется для иммобилизации отходов высокого уровня активности уже более 40 лет. Стеклянная матрица обладает высокой емкостью к иммобилизации различных радионуклидов и долговременной устойчивостью. В последние годы технология остекловывания интенсивно разрабатывается для иммобилизации отходов низкого и среднего уровня активности. В Хэнфорде, США, строится завод по остекловыванию низкоактивных отходов, причем ожидаемый суммарный объем стекла с отходами будет более 200 тыс. куб. м. В Таежуне, Южная Корея вводится в эксплуатацию завод по остекловыванию низкоактивных отходов АЭС. В Сергиевом Посаде, Россия с 1999 года также работает установка по остекловыванию низко - и среднеактивных отходов.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕКЛА

Способность стекла включать в свой состав широкий спектр элементов связана с его строением. Стеклообразное состояние вещества образуется при затвердевании переохлажденных расплавов и является твердотельной разновидностью аморфного состояния. Основу наиболее распространенного и практически важного класса оксидных стекол составляют оксиды - стеклообразователи, сравнительно легко превращающиеся в стекло: диоксид кремния, оксиды бора и фосфора. В полимерном каркасе из радикалов SiO2, В2O3, Р2O3 растворены ионы-модификаторы, обычно оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, способствующих, как правило, снижению температуры плавления стекла и уменьшению вязкости расплава. В зависимости от состава стекла, некоторые из этих оксидов могут выступать и в роли стеклообразователей, т.е. входить в структурный каркас стекла. Наличие в составе стекла более одного стеклообразователя приводит к образованию смешанного каркаса. Преобладание ковалентных связей обуславливает полимерное строение стекла и приводит к пониженной летучести его компонентов, а также обуславливает относительно низкие коэффициенты диффузии в стекле.

Существует два механизма фиксации радионуклидов из отходов (рис. 1): прямой, когда радионуклиды входят в структуру стекла либо как стеклообразователи, либо как модификаторы и косвенный, когда радионуклиды содержатся во включениях окруженных стекломатрицей.

Рис. 1. Механизмы включения радионуклидов в остеклованном продукте. Слева -относительно однородный стеклопродукт фиксирует радионуклиды в структуру стекла. Справа - радионуклиды содержатся во включениях.

На самом деле остеклованные радиоактивные отходы всегда содержат то или иное количество включений, так что оба механизма иммобилизации реализуются одновременно.

К числу основных характеристик, определяющих выбор стекол в качестве матрицы при отверждении жидких отходов, относят:

(1) достаточно высокую химическую устойчивость к выщелачивающему действию воды;

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7

Другие статьи по теме

Мероприятия, обеспечивающие соблюдение нормативов ПДВ и ВСВ загрязняющих веществ в атмосферу на Братском лесопромышленном комплексе
Темой курсовой работы является мероприятия, обеспечивающие соблюдение нормативов ПДВ и ВСВ загрязняющих веществ в атмосферу на Братском лесопромышленном комплексе. Объектом нашей темы являет ...

Физико-химический метод очистки сточных вод
Современная очистка сточных вод подразумевает полное или максимально возможное удаление загрязнений, примесей и вредных веществ. Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, ...

Управление охраной окружающей среды города Ярославля
Развитие производства немыслимо без использования природы и ее разнообразных ресурсов. Ежегодно человечество отторгает от природы десятки миллиардов тонн природного вещества - нефть, газ, у ...

Разделы