Том 334 № 7 (2023)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2023/7/4007
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ В ЗОЛАХ, УЛАВЛИВАЕМЫХ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРАМИ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Ссылка для цитирования: Распределение естественных радионуклидов в золах, улавливаемых электрофильтрами тепловых электростанций / Р.А. Назиров, П.Ю. Веде, И.В. Тарасов, А.В. Жуйков, Е.М. Сергуничева, О.Р. Толочко // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 7. – С. 177-186.
Актуальность. В условиях общемировой тенденции к устойчивому развитию существует проблема утилизации золошлаковых отходов тепловых электростанций. Использование этих отходов в строительной отрасли имеет особое значение в связи с ресурсоемкостью производства строительных материалов. Зола-унос в составе строительных материалов может в значительной степени влиять на естественную радиоактивность конструкций и повышать радиационный фон в зданиях. Это связано с тем, что в процессе сжигания угля летучая зола обогащается природными радионуклидами. Цель: изучение радиоактивности золы-уноса, осаждаемой на различных полях электрофильтра. Объект: зола-унос, осажденная на полях электрофильтров от сжигания Канско-Ачинских бурых углей в энергетических котлоагрегатах БКЗ-420-140 ПТ-2. Методы. Гамма-спектрометрическим методом определено содержание Ra-226, Th-232 и К-40, рассчитано значение нормируемого показателя удельной эффективной активности для золы-уноса. Методом лазерного дифракционного анализа определен гранулометрический состав исследуемых проб. Для статистической обработки результатов испытаний применялся кластерный анализ. Результаты. Установлено наличие двух кластеров по содержанию естественных радионуклидов. В первый кластер, имеющий большую радиоактивность, объедены первые и вторые, а во второй – третьи и четвертые поля электрофильтров УГ3-4. Установлена корреляционная зависимость между номерами полей электрофильтров, размером зольных частиц, содержанием Ra-226 и удельной эффективной активностью. Для Тh-232 такой зависимости не обнаружено. Выводы. Распределение частиц на полях электрофильтров является мультимодальным. Характер распределения каждой моды приближается к логнормальному закону. Содержание радия и значение удельной эффективной активности зависят от размеров частиц золы и описываются показательной функцией. Наибольшее содержание Ra-226 наблюдается в золах, осажденных на третьем и четвертном полях электрофильтров, что свидетельствует об обогащении этим радионуклидом более мелких зольных частиц. Полученные выводы соответствуют известному тезису о повышенной радиоактивности частиц золы, которые не осаждаются системами золоулавливания и попадают в атмосферу вместе с дымовыми газами. Предложенная методика исследования распределения естественных радионуклидов по полям электрофильтров может быть использована для прогнозирования радиоактивности частиц, не улавливаемых системой очистки дымовых газов и выбрасываемых в окружающую среду.
Ключевые слова:
Золы-унос, ТЭС, радиационная опасность, естественные радионуклиды, строительные материалы