ИСТИНА

Захоронения радиоактивных отходов (РАО) предусматривают создание защитной системы инженерных барьеров, предназначенных для обеспечения безопасности хранилища на длительные периоды. Для данных целей предполагается использование барьерных материалов, которые ввиду высокой сорбционной способности и низкой водопроницаемости способны предотвратить поступление радионуклидов в окружающую среду. Перспективным материалом являются бентонитовые глины, свойства которых обеспечиваются присутствием минералов подгруппы смектита. Концепции глубинного захоронения высокоактивных отходов предполагают повышение температур на контактной поверхности контейнеров до 100 °C [1]. Повышение температуры может изменить физические свойства глины и повлиять на сорбцию радионуклидов [2]. Поэтому при оценке эффективности хранилища ядерных отходов необходимо учитывать влияние температуры. В данной работе было исследовано влияние температуры на сорбционные свойства бентонитовой глины по отношению к ряду радионуклидов — 137Cs, 85Sr, 22Na. В качестве сорбента была использована Na-фракция глины российского месторождения — 10-й Хутор. Влияние температуры изучалось при 25 С и 75 С в широком диапазоне pH (2 – 10) при различных концентрациях радионуклидов: для Cs+ — 10-6 и 10-11 М, для Na+ — 10-7 M, для Sr2+ — 10-11 М. Механизм сорбции радионуклидов играет важную роль в сорбционной способности минералов. Взаимодействие Cs+ и Na+ происходит по механизму ионного обмена: z≡XNa + Catz+ D ≡XzCat + zNa+,где ≡ Х сорбционные центры. Взаимодействие Sr2+ происходит по механизму ионного обмена, а также за счет комплексообразования: ≡SOH + Sr2+D≡SOSr++ H+, где ≡SOH – краевой сорбционный центр глинистого минерала. Были обнаружены различия в сорбционном поведении изученных радионуклидов при различных температурах. Для Cs+ при концентрациях 10-6 и 10-11 М прослеживается небольшое снижение сорбции в кислой среде при повышении температуры. В случае Na+ повышение температуры приводит к незначительному повышению сорбции при рН 2–5. Для Sr2+ наблюдаются различия в зависимостях сорбции при pH 2-4 и 7-9 при разных температурах. В кислой среде при повышении температуры значения сорбции снижаются (аналогично цезию), в щелочной — повышаются. Выдерживание образцов в течение 2 месяцев при температуре 75 С приводит к увеличению сорбции Sr2+ в диапазоне pH 3-7.