Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Топ:
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Интересное:
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2017-08-24 | 440 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В остеклованных отходах (боросиликатных, алюмосйликатных, фосфатных) степень закрепления адионуклидов находится в прямой зависимости от прочности полимерного каркаса, т. е. от количества стеклообразователей в составе отвержденных отходов. При этом степень перехода в воду радионуклидов уменьшается в ряду цезий—стронций—рутений, цирконий, ниобий— редкоземельные элементы — америций и другие α-излучатели. Для стекол, полученных при температуре 900—1150 °С скорость выщелачивания для цезия и стронция составляет 10-4—10-6 г/(см2 • сут), редкоземельных элементов 10-7 — 10-8 г/ (см2 • сут) и α-излучателей не более 10-8 г/(см2 • сут).
Скорость выщелачивания изотопов цезия превышает скорость выщелачивания других элементов для любого состава, что обусловлено большим ионным радиусом и малой силой поля иона цезия, а соответственно и наименьшей энергией связи Cs—О. В большинстве силикатных плавленых материалов цезий может находиться в виде силикатов, алюмосиликатов, боратов. Все эти соединения достаточно хорошо растворимы в воде. Поэтому степень фиксации цезия определяется защитной ролью силикатного каркаса и скорость его выщелачивания изменяется в зависимости от химического состава в той же последовательности, что и скорость разрушения водой силикатного каркаса.
Так же, как при выщелачивании 137Cs, скорость выщелачивания 90Sr зависит от химической стойкости препарата. Скорость выщелачивания 90Sr не удается существенно понизить [менее10-7г/ (см2 • сут)] введением специфических добавок, способствующих, казалось бы, образованию труднорастворимых соединений стронция.
Скорость выщелачивания радионуклидов так же, как нерадиоактивных элементов, обычно значительно выше в динамических условиях (или при частой замене воды), чем в статических (или в стоячей воде). Это явление наблюдается при обработке препарата водой с нейтральной или слабощелочной средой и мало заметно для кислых вод. В процессе выщелачивания в воду в первую очередь переходят ионы щелочных и щелочноземельных элементов, повышая значение рН воды, что особенно ощутимо при длительном контакте препарата с водой. Это приводит к осаждению гидроокисей и основных солей тех компонентов стекла, которые перешли в раствор, с которыми в свою очередь соосаждаются радионуклиды. Благодаря этому испытание без смены воды в течение длительного времени может привести к существенному искажению результатов и недооценке истинной скорости выщелачивания радионуклидов в естественных условиях. В реальных условиях на скорость выщелачивания будет влиять химический состав почвенных вод и скорость ее движения.
|
Существенное значение имеет температура воды. Повышение температуры от 25 до 100 °С может привести к увеличению скорости выщелачивания в 10—100 раз.
Результаты исследования выщелачиваемости радионуклидов из боросиликатных, фосфатных, свинцовых и других стекол, суперкальцината, металлических матриц с включенными фосфатными стеклами не показали существенного различия значений скорости выщелачивания. Пониженная скорость выщелачивания наблюдается у материалов типа базальта, полученного при температуре выше 1200 °С, и минералоподобных материалов, в которые радионуклиды входят в форме химически стойких минеральных комплексов.
В отличие от материалов, получаемых в результате высокотемпературной обработки, большинство соединений, входящих в состав жидких отходов, не претерпевает изменений в процессе цементирования. Лишь некоторые из них способны вступать в химическое взаимодействие с компонентами цементного клинкера, образуя сложные соединения с гидросиликатами и гидроалюминатами кальция. В соответствии с этим и состояние радионуклидов в цементных блоках зависит от их состояния в растворе и от способности вступать в химическое взаимодействие с составными частями цемента. Так, 90Sr аналогично кальцию способен входить в состав гидросиликатов и гидроалюминатов. 137Cs может быть удержан в блоке только благодаря защитной роли цементного каркаса. В связи с этим скорость выщелачивания 90Sr при одинаковой поверхности контакта с водой практически не зависит от растворимости макрокомпонентов отходов в отличие от скорости выщелачивания цезия. Существенный фактор представляет собой пористая структура цементного блока (поверхность цемента составляет от 1 до 13 м2/г), благодаря чему истинная поверхность контакта цемента с водой в 100—1000 раз больше площади грани блока. Экспериментально установлено, что решающим фактором, определяющим степень делокализации радионуклидов в результате контакта с цементным блоком, является не химическая стойкость материала, а его пористость.
|
Так, химическая стойкость материала, замешанного на гидроокиси железа и не содержащего растворимых солей, выше, чем стойкость цемента, содержащего нитрат натрия. Однако цемент с аморфным наполнителем обладает более пористой структурой: поверхность блоков с гидроокисью железа составляет в зависимости от времени хранения шлама до цементирования от 6 до 13 м2/г, а поверхность блоков цемента с нитратом натрия от 1,1 до 1,9 м2/г. Благодаря этому скорость выщелачивания радионуклидов из блоков с одинаковым сечением, а следовательно, и опасность заражения воды при захоронении одинаковых объемов цементов выше для материалов, содержащих труднорастворимую гидроокись железа (это не касается радионуклидов, сорбируемых гидроокисью).
В отличие от портландцемента пуццолановый содержит вещества (трепел, бентонит), обладающие высокими сорбционными свойствами по отношению к радионуклидам, однако его поверхность обычно в 1,5—2,2 раза больше поверхности портландцемента. Этим определяется отсутствие существенного уменьшения количества переходящих в раствор радионуклидов при замене портландцемента пуццолановым.
Добавление при цементировании вермикулита меньше влияет на развитие поверхности цементного блока. Это позволяет несколько повысить степень закрепления радионуклидов, но приводит к еще большему увеличению объемов отверждаемых отходов. Попытки использовать покрытия из пластмасс, асфальтов и растворимого стекла не приводит к существенному улучшению свойств цементов. Уменьшить пористость цемента удается лишь обработкой поверхности блока газообразным четырехфтористым кремнием или окисью углерода. Это позволяет уменьшить степень вымывания радионуклидов в 10 раз.
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!