ІММОБІЛІЗАЦІЯ КЛИНОПТИЛОЛІТУ З ЦЕЗІЄМ У КАЛІЙ-МАГНІЙ ФОСФАТНУ МАТРИЦЮ

  • S. Yu. Sayenko National Science Center «Kharkov Institute of Physics and Technology»1, Academicheskaya st., Kharkov 61108, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-2598-3598
  • V. A. Shkuropatenko National Science Center «Kharkov Institute of Physics and Technology» 1, Academicheskaya st., Kharkov 61108, Ukraine
  • N. P. Dikiy National Science Center «Kharkov Institute of Physics and Technology» 1, Academicheskaya st., Kharkov 61108, Ukraine
  • R. V. Tarasov National Science Center «Kharkov Institute of Physics and Technology» 1, Academicheskaya st., Kharkov 61108, Ukraine
  • K. A. Ulybkina National Science Center «Kharkov Institute of Physics and Technology» 1, Academicheskaya st., Kharkov 61108, Ukraine
  • O. Y. Surkov National Science Center «Kharkov Institute of Physics and Technology» 1, Academicheskaya st., Kharkov 61108, Ukraine
  • L. M. Litvinenko National Science Center «Kharkov Institute of Physics and Technology» 1, Academicheskaya st., Kharkov 61108, Ukraine
Ключові слова: клиноптилоліт, калій - магній фосфатна матриця, хлорид цезію, рентгенофазовий аналіз, корозійна стійкість

Анотація

Досліджено можливість використання калій - магній фосфатної матриці (КМФ) для іммобілізації клиноптилоліта, що містить імітатор радіоактивних ізотопів цезію. Рентгенофазовий аналіз зразка природного клиноптилоліта показав, що в його склад входить дві основні фази клиноптилоліт (Na,K)4CaAl6Si30O72·24H2O і морденіт (Na2Ca, K2) 4Al8Si40O96 · 28H2O, а також спостерігаються домішки фаз SiO2, Fe2O3 і TiO2. Для насичення клиноптилоліта цезієм використовували 0,5 М розчин хлориду цезію. Проведений хімічний аналіз клиноптилоліта після насичення цезієм показав, що вміст цезію в клиноптилоліті становить ~ 12 мас.%. Після введення клиноптилоліта з цезієм в КМФ матрицю отриманий матеріал ідентифікується як калій-магнієвий фосфат з присутністю фаз клиноптилоліта, морденіта, TiO2 і MgO, який не прореагував. Результати електронно-мікроскопічних досліджень показали, що цезій розподілився між КМФ матрицею і клиноптилолітом, який інкорпорований в КМФ матрицю. Нормалізована швидкість вилуговування цезію із зразків КМФ матриці з 25 ваг.% клиноптилоліта становить 3,2.10-4 г / см2 ·доб. на 7-у добу випробувань.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

1. Rodrіguez-Trejo R., Bosch P., Bulbulian S. Combustion treatment of Co2+ and Cs+ exchanged zeolites // Journal of Nuclear Materials. – 2006. – Vol. 354. – P. 110–122.
2. Breck D. Tseolitovyye molekulyarnyye sita. // М.: Mir. - 1976. - 139p. (in Russian)
3. A.S. Nikiforov, V.V. Kulinichenko, M.I. Zhikharev. Obezvrezhivaniye zhidkikh radioaktivnykh otkhodov [Neutralization of liquid radioactive waste]. - М: Energoatomizdat, 1985. (in Russian)
4. Juoi J.M., Ojovan M.I., Lee W.E. Microstructure and leaching durability of glass composite waste forms for spent clinoptilolite immobilization // Journal of nuclear materials. – 2008. – Vol. 372. – P. 358–366.
5. Arun S. Wagh. Chemically Bonded Phosphate Ceramics / Twenty-First Century Materials with Diverse Applications, Second Edition, Elsevier, 2016. – 400 p.
6. Vinokurov S.E., Kulyako Y.M., Slyuntchev O.M., Rovny S.I., Myasoedov B.F. Low-temperature immobilization of actinides and other components of high-level waste in magnesium potassium phosphate matrices // Journal of Nuclear Materials. – 2009. – Vol. 385. – No. 1. – P. 189–192.
7. Singh D., Mandalika V.R., Parulekar S.J., Wagh A.S. Magnesium potassium phosphate ceramic for 99Tc immobilization // Journal of Nuclear Materials. – 2006. – Vol. 348. – P. 272–282.
8. Wagh Arun. S., Sayenko S.Y., Shkuropatenko V.A., Tarasov R.V., Dykiy M.P., Svitlychniy Y.O., Virych V.D., Ulybkina Е.А. Cesium immobilization in struvite structures // Journal of Hazardous Materials. – 2016. – Vol. 302. – P. 241-249.
9. Osmanlioglu A.E. Treatment of radioactive liquid waste by sorption on natural zeolite in Turkey // Journal of Hazardous Materials. – 2006. – Vol. B137. – P. 332–335.
10. Plecas I., Pavlovic R., Pavlovic S. Leaching behavior of 60Co and 137Cs from spent ion exchange resins in cement–bentonite clay matrix // Journal of Nuclear Materials. – 2004. – Vol. 327. – Issues 2–3. – P. 171–174.

Цитування

EXPERIMENTAL STUDY ON RADIOACTIVE WASTE IMMOBILIZATION IN LOW-TEMPERATURE MAGNESIUMPOTASSIUM PHOSPHATE CERAMIC MATRIX
Sayenko S.Yu., Shkuropatenko V.A., Pylypenko A.V., Zykova A.V., Karsim S.A., Andrieieva V.V. & Moshta S.V. (2020) Problems of Atomic Science and Technology
Crossref

Optimization of the Solidification Method of High-Level Waste for Increasing the Thermal Stability of the Magnesium Potassium Phosphate Compound
Kulikova Svetlana A., Danilov Sergey S., Belova Kseniya Yu., Rodionova Anastasiya A. & Vinokurov Sergey E. (2020) Energies
Crossref

Опубліковано
2017-08-01
Цитовано
Як цитувати
Sayenko, S. Y., Shkuropatenko, V. A., Dikiy, N. P., Tarasov, R. V., Ulybkina, K. A., Surkov, O. Y., & Litvinenko, L. M. (2017). ІММОБІЛІЗАЦІЯ КЛИНОПТИЛОЛІТУ З ЦЕЗІЄМ У КАЛІЙ-МАГНІЙ ФОСФАТНУ МАТРИЦЮ. Східно-європейський фізичний журнал, 4(2), 37-43. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2017-2-05