Природные глинистые грунты как материалы для создания инженерных барьеров безопасности при захоронении радиоактивных отходов
https://doi.org/10.55959/MSU0579-9406-4-2023-63-4-143-152
Аннотация
Выполнены исследования по оценке двух природных глинистых грунтов в качестве перспективных материалов для создания барьеров безопасности при захоронении РАО. Изучены показатели состава, влияющие на поглощающие свойства глин. Поглощающая способность грунтов исследована в динамических условиях на колонках в отношении Cs, Sr, U, Th, Ba (аналог Ra), Nd и Dy (аналоги Am-241, Cm-244) которые могут присутствовать в РАО III и IV класса опасности. Полученные экспериментально миграционные параметры (эффективная пористость, эффективный коэффициент дисперсии, сорбционная емкость грунтов) использованы при прогнозном математическом моделировании для сравнительной оценки эффективности барьеров безопасности из рассмотренных материалов и возможности их применения.
Ключевые слова
сорбция,
инженерные барьеры безопасности,
радионуклиды,
предельно допустимое время эксплуатации барьера
При поддержке: Работа выполнена в рамках Государственного задания по госбюджетной теме № 5-7, № ЦИТИС АААА-А16-116033010108-8.
Об авторах
М. Л. Кулешова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Т. Г. Шимко
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Н. Н. Данченко
Почвенный институт имени В.В. Докучаева
Россия
Россия
И. В. Авилина
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Н. Ю. Степанова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
В. И. Сергеев
Россия
Список литературы
1. Андерсон Е.Б., Савоненков В.Г., Шабалев С.И. Глины как геологическая среда для изоляции радиоактивных отходов. СПб.: РОСАТОМ, 2012. 215 с.
2. Захарова Е.В., Козырев А.С., Зубков А.А., Аверьянов Б.Ю. Создание внешних барьеров безопасности как способ предотвращения миграции радионуклидов из хранилищ РАО // Тематический сборник «Росатома» «Ядерная и радиационная безопасность России». М.: Энергопроманалитика, 2012. Вып. 13. С. 133–139.
3. Крупская В.В., Бирюков Д.В., Белоусов П.Е. и др. Применение природных глинистых материалов для повышения уровня ядерной и радиационной безопасности объектов ядерного наследия // Радиоактивные отходы. 2018. № 2 (3). С. 30–43.
4. Кулешова М.Л., Данченко Н.Н., Сергеев В.И., Шимко Т.Г. Свойства бентонитов как материалов для создания сорбционных барьеров. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2014. № 5. С. 87−95.
5. Лехов А.В. Физико-химическая гидрогеодинамика. М.: КДУ, 2014. 500 с.
6. Линге И.И., Иванов А.Ю., Казаков К.С. О системных мерах по расширению применения глиняных материалов на объектах атомной отрасли // Радиоактивные отходы. 2018. № 4 (5). С. 33–41.
7. Лукнер Л., Шестаков В.М. Моделирование миграции подземных вод. М.: Недра, 1986. 208 c.
8. Мартынов К.В., Захарова Е.В., Дорофеев А.Н. и др. Использование глинистых материалов для создания защитных барьеров радиационно опасных объектов // Радиоактивные отходы. 2020а. № 3 (12). С. 39–53.
9. Мартынов К.В., Захарова Е.В., Дорофеев А.Н. и др. Функциональные свойства глинистых материалов для защитных барьеров радиационно опасных объектов // Радиоактивные отходы. 2020б. № 4 (13). С. 42–57.
10. Путилина В.С., Галицкая И.В., Юганова Т.И. Сорбционные процессы при загрязнении подземных вод тяжелыми металлами и радиоактивными элементами. Уран. Аналитический обзор. Новосибирск: ГПНТБ СО РАН, 2014. 127 с.
11. Семенкова А.С., Ильина О.А., Крупская В.В. и др. Сорбция радионуклидов на глинистых минералах-компонентах инженерных барьеров безопасности // Вестник МГУ. Сер. 2. Химия. 2021. Т. 62, № 5. С. 425–434.
12. Сергеев В.И., Данченко Н.Н., Кулешова М.Л. и др. Оценка эффективности песчано-гелевого материала как сорбционного экрана на пути миграции радионуклидов // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Физика ядерных реакторов». 2009а. № 1. С. 42–48.
13. Сергеев В.И., Кулешова М.Л., Петрова Е.В., Свиточ Н.А Апробирование методики оценки защищенности подземных вод на примере золохранилища Артемовской котельной // Геоэкология. 2009б. № 4. С. 321–329.
14. Сергеев В.И., Сквалецкий М.Е., Кулешова М.Л. Оценка грунтовой толщи как геохимического барьера на пути миграции токсичных загрязнителей. География. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1993. С. 285–296. (Программа «Университеты России»)
15. Сергеев В.И., Шимко Т.Г., Кулешова М.Л. и др. Методика оценки степени защищенности подземных вод от загрязнения в районах складирования отходов атомной промышленности // Вопросы атомной науки и техники: Научно-технический сб. Сер. «Физика ядерных реакторов». Рос. Научн. центр «Курчатовский институт» ФГУП «РФЯЦ–ВНИИПИ». М., 2004. С. 31–36.
16. Сергеев В.И., Шимко Т.Г., Кулешова М.Л. и др. Методика количественной оценки степени защищенности подземных вод от загрязнения в районах захоронения токсичных и радиоактивных отходов. Авторское свидетельство № 8570 от 17 мая 2005 г.
17. Шестаков В.М. Гидродинамика. М.: Изд-во МГУ, 1995. 369 с.
18. Petrova Е.V., Sergeev V.I., Shimko T.G. Mathematical modeling of a migration process and forecasting solutions for one-, two-, threelayer subsoil of the aeration zone // Applied Geochemistry. 1996. Vol. 11. Iss. 1–2. P. 305–309.
19. Roy W.R., Drapac I.G., Chou S.F.J., Griffin R.A. Batchtype procedures for estimating soil adsorption of chemicals. EPA/530-SW-87-006-F, Office of solid waste and emergency response, U.S. Environmental Protection Agency, 1991. Washington, D.C.
20. Serne R.J., Relyea J.F. The Status of Radionuclide Sorption-Desorption Studies Performed by the WRIT Program. In The Technology of high-level Nuclear Waste Disposal, 1981. Vol. 1. P. 203–254, DOE/TIC-621, Technical Information Center, U.S. Department of Energy, Oak, Ridge, Tennessee.
21. Contaminant Geochemistry and Kd Values. General // Understanding Variation in Partition Coefficient, Kd. Values. Volume I. The Kd Model, Methods of Measurement, and Application of Chemical Reaction Codes: EPA 402-R-99-004A / US EPA, US DOE. — Washington, DC, 1999. https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-05/documents/402-r-99-004a.pdf (accessed: 30.11.2022)
22. Contaminant Geochemistry and Kd Values. General // Understanding Variation in Partition Coefficient, Kd. Values. Volume II: Review of Geochemistry and Available Kd Values for Cadmium, Cesium, Chromium, Lead, Plutonium, Radon, Strontium, Thorium, Tritium (3H), and Uranium. EPA 402-R-99-004B / US EPA, US DOE. Washington, DC, 1999. P. 5.1–5.4. URL: https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-05/documents/402-r-99-004b.pdf (accessed: 30.11.2022).
Рецензия
Для цитирования:
Кулешова М.Л., Шимко Т.Г., Данченко Н.Н., Авилина И.В., Степанова Н.Ю., Сергеев В.И. Природные глинистые грунты как материалы для создания инженерных барьеров безопасности при захоронении радиоактивных отходов. ВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯ. 2023;(4):143-152. https://doi.org/10.55959/MSU0579-9406-4-2023-63-4-143-152
For citation:
Kuleshova M.L., Shimko T.G., Danchenko N.N., Avilina I.V., Stepanova N.Yu., Sergeev V.I. Natural clay soils as materials for creating engineering safety barriers during radioactive waste disposal. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2023;(4):143-152. (In Russ.) https://doi.org/10.55959/MSU0579-9406-4-2023-63-4-143-152
Просмотров:
96
Послать статью по эл. почте 
