Том 336 № 6 (2025)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/6/4774

Физико-химические характеристики шлакощелочных цементных компаундов, содержащих растворную часть накопленных высокоактивных отходов

Актуальность. В период с 1968 по 1986 гг. в результате применения осадительных технологий при переработке облученного топлива ядерных реакторов накоплено значительное количество высокоактивных отходов. Хранение данного вида отходов в жидком виде в долгосрочной перспективе не обеспечивает должного уровня безопасности. Перевод растворной части накопленных высокоактивных отходов Федерального государственного унитарного предприятия «Производственное объединение «Маяк» в устойчивую цементную форму позволит повысить уровень радиационной безопасности при их дальнейшем долговременном хранении и захоронении. Цель. Определение химической стойкости и физико-механических свойств цементных образцов с различной степенью включения солей. Методы. Длительное выщелачивание в дистиллированной воде, определение предела прочности при сжатии. Результаты и выводы. Проведено цементирование фильтрата после сорбционной очистки и концентрированной растворной части щелочных высокоактивных отходов в сухие смеси на основе доменного шлака с добавкой сорбционных материалов бентонита и вермикулита. Содержание доменного шлака в сухой смеси варьировалось от 87,5 до 96 %, бентонита – от 0 до 10 % и вермикулита – от 0 до 1,5 %. Степень включения компонентов растворной части щелочных высокоактивных отходов в сухие смеси составила 10,9 и 21 %. Выполнены исследования по определению химической устойчивости цементного компаунда. Определены скорость и степень выщелачивания радионуклида 137Cs. Установлено, что скорость выщелачивания 137Cs из цементного компаунда соответствует требованиям безопасности НП-019-15. Получены данные по механической прочности исходных образцов цементных компаундов и образцов после циклов замораживания–оттаивания. Определена механическая прочность цементного компаунда после длительного пребывания в воде. Испытания показали, что сухая смесь, содержащая 89,7 % доменного шлака и 10 % бентонита, позволяет прочно фиксировать радионуклид 137Cs. Полученные компаунды соответствуют требованиям безопасности в части химической устойчивости и механической прочности.

Ключевые слова:

цементирование, цезий, жидкие радиоактивные отходы, высокоактивные отходы, химическая устойчивость, механическая прочность, водостойкость

Авторы:

Кирилл Алексеевич Феоктистов

Дарья Владимировна Маркова

Сергей Минуллович Шайдуллин

Павел Васильевич Козлов

Рашид Якубович Ахтямов

Ренат Магафурович Ахмедьянов

Скачать pdf

Для оптимальной работы сайта журнала и оптимизации его дизайна мы используем куки-файлы, а также сервис для сбора и статистического анализа данных о посещении Вами страниц сайта (Яндекс Метрика). Продолжая использовать сайт, Вы соглашаетесь на использование куки-файлов и указанного сервиса.