Особливості адсорбції тритію глинистими мінералами

 

О.В. Коваленко¹, О.О. Кряжич²

 

¹Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ, Україна

²Інститут технології і бізнесу в Чеських Будійовицях, Чеські Будійовиці, Чеська Республіка

​

Підвищення вмісту техногенного ³Н в об’єктах навколишнього середовища, як наслідок розвитку світової атомної енергетики та підприємств з переробки ядерного палива викликає занепокоєння всього світу та спонукають до пошуку ефективних сорбційно–бар’єрних методів захисту.

Як показали попередні дослідження, фільтрування води, що містить тритій крізь глинисті породи або композити, утворені на основі глинистих мінералів, істотно зменшує питому активність тритію [1], проте вказують на необхідність подальшого вивчення властивостей таких сорбентів [2], підвищення контролю за витоками та пошуку методів акумуляції їх в навколишньому середовищі [3]. Для вирішення такої задачі розглядають ізотопно-іонний обмін між забрудненою тритієм водою і глинистими мінералами [4] та методи обробки, які покращують адсорбційні властивості [5].

В представленій роботі використані ряд глинистих мінералів з різних регіонів України та каолінова глина з Китаю. Зразки глинистих мінералів відпалювалися при температурі 105⁰С і 500⁰С та поміщалися в воду об’ємом 1 л різної питомої активності тритію. Спостереження проводилися протягом 90 діб. Задачею досліду було відслідкувати найбільш оптимальні параметри адсорбування тритію мінералом за час перебування його у тритійованій воді в умовах закритої експериментальної системи при ряді заданих обмежень.

За результатами  дослідження було виявлено, що сорбція тритію мінералами наростає стабільно в часі за усіма зразками, хоча у випалених зразків при температурі 105⁰С проявляється більш активно.

Показано, що сорбційні властивості глинистих мінералів значно зростають у зразків випалених при температурі 500⁰С. Імовірно, що часткове видаленням структурно-зв’язаної води при термічній обробці мінералів сприяє підвищенню гідравлічної проникності сорбенту [5].

 

 

1. M. Masson, F. Siclet, M. Fournier, A. Maigret, G. Gontier, P. Bailly du Bois. Tritium along the French coast of the English Channel. Radioprotection, Suppl. 1, vol. 40 (2005) P.621–627. DOI: 10.1051/radiopro:2005s1-091.
2. M.P. Little, B.E. Lambert. Systematic review of experimental studies on the relative biological effectiveness of tritium. Radiat. Environ. Biophys. 47 (2008) 71–93.
3. S. Dingwall, C.E. Mills, N. Phan, K. Taylor, D.R. Boreham. Human Health and the Biological Effects of Tritium in Drinking Water: Prudent Policy Through Science - Addressing the ODWAC New Recommendation. Formerly Nonlinearity in Biology, Toxicology, and Medicine. University of Massachusetts (2011) Feb 22;9(1):6–31. doi: 10.2203/dose-response.10-048.Boreham. ISSN: 1559-3258.
4. Пушкарев А., Руденко И., Скрипкин В. Адсорбция трития из водных растворов термически обработанными глинистыми минералами // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Київ: ВПЦ "Київський університет" (2015) Вип. 4 (71). – C. 43-48.
5. Пушкарев А. Адсорбция трития из водных растворов термически обработанными глинистыми минералами / А. Пушкарев, И. Руденко, В. Скрипкин // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка / Київський національний університет імені Тараса Шевченка. – Київ, 2015. – C. 43-48.