Ярошенко К. К. Екологічна безпека процесів вилучення радіонуклідів з рідких радіоактивних відходів природними та модифікованими сорбентами

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.06.01 – екологічна безпека. – Державна екологічна академія післядипломної освіти та управління, Київ, 2021. Проведено вивчення екологічної безпеки процесів вилучення радіонуклідів з забруднених розчинів. Для досліджень використовували модельні розчини трапних вод атомних електростанцій. Встановлено, що в процесі деструкції озоном органічних компонентів рідких радіоактивних відходів (РРВ) суттєво знижується величина рН, як наслідок знижується ефективність деструкції. Цей процес відбувається в два етапи: швидкий та повільний. Визначено, що найвища ефективність деструкції органічних компонентів РРВ досягається при постійному підлуговування розчину та утриманні значень рН на рівні 11 - 12 од. У процесі озонування утворюються осади гідроксидів та оксидів металів, на поверхні яких відбувається фіксація радіонуклідів за рахунок співосадження та абсорбції. За всіма параметрами серед досліджених сорбентів найбільш ефективними щодо Sr, Co, Mn є модифікований содою бентоніт ПБА-20, а щодо Cs – лужно-модифікований цеоліт, тобто модифікація бентонітів та цеолітів натрієм значно підвищує ступінь сорбції нуклідів. Одержано нові дані, що ступінь сорбції практично не залежить від початкових значень рН розчину, а сорбенти мають високу буферну здатність. У динамічних умовах ефективнішим сорбентом є лужно-модифікований цеоліт. Для цеолітів характерна висока селективність щодо 137Cs по відношенню до 40K, його хімічного аналогу. Розраховано параметри адекватності математичних моделей, визначено, що сорбційна модель «кінетики складних хімічних процесів» для всіх досліджених радіонуклідів (137Cs, 90Sr, 60Co, 54Mn) є найбільш адекватною та універсальною моделлю. Подано рекомендації щодо розробки схеми очищення РРВ шляхом вилучення радіонуклідів, запропоновано концептуальну блок-схему очищення РРВ. Ключові слова: екологічна безпека процесів, рідкі радіоактивні відходи, техногенні радіонукліди, сорбція радіонуклідів, фізико-хімічні форми радіонуклідів, озонування, деструкція комплексоутворювачів озоном.