Способ подготовки жидких радиоактивных отходов к утилизации

 

Использование: при обработке жидких радиоактивных отходов, образующихся при регенерации облученного ядерного топлива. Способ включает обработку жидких радиоактивных отходов отходами производства капролактама при следующем объемном соотношении: отходы производства капролактама 0,5-2,0; жидкие радиоактивные отходы 1,0. Затем проводят нейтрализацию раствором гидроксида натрия до рН 2-5. Полученный раствор имеет высокую химическую, радиационную и термическую устойчивость. 3 табл.

Изобретение относится к области обработки жидких радиоактивных отходов, образующих при регенерации облученного ядерного топлива, а именно к способам подготовки жидких радиоактивных отходов к утилизации.

Известен способ подготовки жидких радиоактивных отходов к утилизации (патент Бельгии N 795739, кл. C 21 F 9/04, опубл. 18.06.72. По известному способу жидкие радиоактивные отходы накапливают и далее утилизируют методом отверждения. Комплексообразователи в отходы не вводят.

Недостатками известного способа являются малая химическая, радиационная и термическая устойчивость жидких радиоактивных отходов, что приводит к образованию осадка в отходах при их накоплении.

Указанные недостатки частично устраняются в известном способе подготовки жидких радиоактивных отходов к утилизации (Балукова В.Д., Косарева И.М., Каймин Е.П. и др. Отчет ИФХ РАН. Исх. N 12105-2115, 1944- М.:1977, с. 1, 15, 16). В известном способе жидкие радиоактивные отходы обрабатывают комплексообразователем - методом Ереванского завода химических реактивов (ОЕЗ) и далее нейтрализуют раствором гидроксида натрия до значения pH 2-3. Недостатком известного способа является недостаточно высокая химическая, радиационная и термическая устойчивость отходов.

Цель изобретения - повышение химический, радиационной и термической устойчивости жидких радиоактивных отходов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем обработку жидких радиоактивных отходов комплексообразователем с последующей нейтрализацией раствором гидроксида натрия, в качестве комплексообразователя используют отходы производства капролактама в объемном соотноше6ии к жидким реактивным отходам 0,5- 2,0:1, а нейтрализацию проводят до значения pH 2-5.

Положительный эффект способа обусловлен химическими свойствами карбоновых кислот различного состава, содержащихся в отходах производства капролактама, и наличием синергического эффекта от взаимодействия карбоновых кислот с составляющими радиоактивных отходов, что соответствует критерию "изобретательский уровень".

Примеры. Испытания известного и предлагаемого способа проводили в лабораторных условиях.

Раствор радиоактивных отходов имел следующий состав, г/л: Азотная кислота - 94 Железо (III) - 2.0 Хром (III) - 1,0 Марганец (II) - 0,8 Никель - 0,5 Бета-активные нуклиды, ГБк/д - 42,4 Гамма-активные нуклиды, ГБк/л - 29,3 Для обработки жидких радиоактивных отходов по известному способу использовали отходы Ереванского завода химических реактивов (ОЕЗ) состава, мас.% Изомеры винной кислоты - 93 - 95
Малеиновая кислота - 5 - 7
Обработку жидких радиоактивных отходов по заявляемому способу проводили отходами производства капролактама (ОПК) состава, мас.%:
Щавелевая кислота - 0,07 - 2,17
Малоновая и янтарная кислоты - 0,04 - 8,28
Глутаровая кислота - 0,07 - 12,14
Адипиновая кислота - 0,04 - 17,59
Муравьиная и уксусная кислоты - 0,2 - 1,5
Пропионовая кислота - 0,8 - 4,0
Масляная кислота - до 0,03
Валериановая кислота - 0,002 - 0,008
Капроновая кислота - 0,014 - 0,11
Каприловая кислота - 0,006 - 0,347
Каприновая кислота - до 0,01
Для осуществления примеров использовали порции жидких радиоактивных отходов объемом по 30 мл. По известному способу в раствор вводили ОЕЗ при объемном соотношении к отходам 1:2, по заявляемому ОПК при объемном соотношении 0,3 - 2,3. Далее жидкие радиоактивные отходы после обработки ОЕЗ и ОПК нейтрализовали раствором гидроксида натрия до значений pH 1,6 - 5,5.

Температура растворов при выполнении примеров по химической и радиационной устойчивости составляла (21 1)oC, по термической устойчивости (70 1)oC.

Результаты выполнения примеров приведены в табл. 1 - 3.

Результаты выполнения примеров, приведенных в табл. 1 - 3, показывают, что применение ОПК в качестве комплексообразователя обеспечивает повышение химической, реакционной и термической устойчивости жидких радиоактивных отходов при подготовке к утилизации. В заявляемых пределах отходы, обработанные ОПК и нейтрализованные раствором гидроксида натрия, химически устойчивы (сохраняют гомогенность) до 720 ч., радиационно устойчивы до величины поглощенной дозы 0,8 МГр, термически устойчивы при температуре (701)oC до 40 ч. По известному способу эти показатели значительно ниже и составляют соответственно 120 ч. , 0,20 МГр и 20 ч. При образовании осадков наблюдается значительное снижение гамма-бета-активности в растворе за счет соосаждения и сорбции радионуклидов.

Заявляемый способ применим для подготовки жидких радиоактивных отходов к утилизации с предварительным накоплением и выдержкой для снижения уровня активности с последующим отверждением или удалением.

Повышение устойчивости жидких радиоактивных отходов при обработке ОПК обеспечивает возможность безопасного накопления и хранения отходов. За счет предотвращения образования осадка не происходит неконтролируемого накопления гамма- и бета-активных радионуклидов, что повышает безопасность процессов обращения с радиоактивными отходами.


Формула изобретения

Способ подготовки жидких радиоактивных отходов к утилизации, включающий обработку жидких радиоактивных отходов комплексообразователем с последующей нейтрализацией раствором гидроксида натрия, отличающийся тем, что в качестве комплексообразователя используют отходы производства капролактама при следующем соотношении, об.%:
Отходы производства капролактама - 0,5 - 2,0
Жидкие радиоактивные отходы - 1
а нейтрализацию проводят до рН 2 - 5.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к охране окружающей среде, а точнее к очистке и концентрированию жидких радиоактивных отходов (ЖРО)
Изобретение относится к захоронению радиоактивных веществ, касается создания изолирующих радионуклиды барьеров и может применяться также в системах аварийной локализации радионуклидов

Изобретение относится к переработке жидких радиоактивных отходов, в частности к выделению из них радионуклидов

Изобретение относится к атомной энергетике, преимущественно к эксплуатации ядерных энергетических установок (ЯЭУ) с жидкометаллическим теплоносителем, и может быть использовано для растворения и переработки радиоактивных отходов щелочно-металлических теплоносителей первых контуров ЯЭУ

Изобретение относится к области переработки жидких радиоактивных отходов, образующихся при регенерации облученного ядерного топлива (ОЯТ) и может быть использовано в радиохимической промышленности

Изобретение относится к области химической технологии, конкретно к атомной экологии и может быть использовано при переработке жидких радиоактивных отходов (ЖРО), образующихся при эксплуатации различных атомно-энергетических установок (АЭУ) на АЭС, транспортных средствах (атомных ледоколов, подводных лодок, плавучих АЭС)

Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано при снятии с эксплуатации реакторов на быстрых нейтронах

Изобретение относится к обезвреживанию органических отходов, содержащих радионуклиды, и может найти применение на предприятиях ядерного цикла

Изобретение относится к переработке ОЯТ АЭС и представляет собой способ экстракционной переработки облученного ядерного топлива АЭС с использованием трибутилфосфата в разбавителе

Изобретение относится к области ядерной энергетики, касается, в частности, способов удаления радиоактивных продуктов из теплоносителя и может быть использовано при решении вопросов обеспечения ядерной безопасности реакторов типа РБМК

Изобретение относится к очистке жидких радиоактивных отходов и может быть использовано на радиохимических предприятиях

Изобретение относится к способу выпаривания и отверждения солесодержащих растворов, в частности содержащих бораты и сульфаты растворов, в замкнутых сосудах под действием нагревания с помощью микроволн, при этом подлежащий испарению солевой раствор подают в сосуд непрерывно или порциями, испаряют жидкость и затем подают предпочтительно в сосуд для конденсата

Изобретение относится к обработке и утилизации сточных вод, образующихся при дезактивации оборудования атомных силовых установок надводных и подводных судов, оборудования атомных электрических и тепловых станций, научно-исследовательских реакторов, изотопных приборов при их ремонте или утилизации
Наверх