nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2026-1-36-42nuc-932Research ArticleСтатьиОПРЕДЕЛЕНИЕ СОРБЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПЕРЕВОДА ЖРО В НЕТЕКУЧЕЕ СОСТОЯНИЕDETERMINATION OF SORPTION CHARACTERISTICS OF MATERIALS FOR THE TRANSFORMATION OF LIQUID RADIOACTIVE WASTE INTO A NON-FLOWABLE STATEНоқановаӘ. Д.NokanovaA. D.

Курчатов

Kurchatov

nokanovaamina@nnc.kzБукинаО. С.BukinaO. S.

Курчатов

Семей

Kurchatov

Semey

БаклановаЮ. Ю.BaklanovaYu. Yu.

Курчатов

Kurchatov

КоянбаевЕ. Т.KoyanbayevYe. T.

Курчатов

Kurchatov

БаклановВ. В.BaklanovV. V.

Курчатов

Kurchatov

Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РККазахстанBranch “Institute of Atomic Energy” RSE NNC RKKazakhstanФилиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК; НАО «Шакарим университет»КазахстанBranch “Institute of Atomic Energy” RSE NNC RK; NP JSC “Shakarim University”Kazakhstan202625042026013642Copyright © Ноқанова Ә.Д., Букина О.С., Бакланова Ю.Ю., Коянбаев Е.Т., Бакланов В.В., 20262026Ноқанова Ә.Д., Букина О.С., Бакланова Ю.Ю., Коянбаев Е.Т., Бакланов В.В.Nokanova A.D., Bukina O.S., Baklanova Y.Y., Koyanbayev Y.T., Baklanov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/932

В 1999 году постановлением Правительства Республики Казахстан было принято решение о выводе из эксплуатации реакторной установки БН-350 (РУ). Концепция вывода реактора из эксплуатации предусматривает три основных этапа: на первом этапе – приведение реактора в безопасное состояние; на втором этапе – обеспечение хранения в течение примерно 50 лет; на третьем этапе – демонтаж зданий и сооружений с последующим захоронением образовавшихся радиоактивных отходов. На первом этапе работ по выводу из эксплуатации предусматривается размещение использованного ядерного топлива для длительного хранения, обращение с теплоносителями, жидкими и твердыми радиоактивными отходами, а также подготовка зданий и сооружений к безопасному хранению. В период эксплуатации реактора накопленные жидкие радиоактивные отходы (ЖРО) в настоящее время размещены в специально предназначенных для этого ёмкостях. В связи с длительным сроком эксплуатации этих ёмкостей и риском нарушения их герметичности, разработка эффективных методов перевода ЖРО в нетекучее (твердое или гелеобразное) состояние является одной из актуальных научно-технических задач. Такие методы позволяют предотвращать распространение радиоактивных веществ в окружающую среду даже в потенциальных аварийных ситуациях. Одним из перспективных подходов перевода ЖРО в не жидкое состояние является использование сорбционных материалов, которые эффективно изолируют жидкие отходы и ограничивают миграцию радионуклидов [1–3].

В настоящей статье рассмотрена методика определения сорбционных свойств различных материалов, предлагаемых производителями, для перевода жидких радиоактивных отходов в нетекучее состояние. Представлены результаты исследования сорбционных характеристик ряда промышленных и экспериментальных образцов сорбентов, а также дана оценка их эффективности при взаимодействии с модельными растворами ЖРО.

In 1999, the Government of the Republic of Kazakhstan adopted a decision to decommission the BN-350 reactor facility (RF). The decommissioning concept consists of three main stages: the first stage involves bringing the reactor to a safe condition, the second stage ensures storage for approximately 50 years, and the third stage includes the dismantling of buildings and structures, followed by the disposal of the resulting radioactive waste. During the first stage of decommissioning, the placement of spent nuclear fuel for long-term storage, handling of heat-transfer media, liquid and solid radioactive waste, as well as preparation of buildings and structures for safe storage are planned. Liquid radioactive waste (LRW) accumulated during the reactor’s operational period is currently stored in specially designated containers. Due to the long service life of these containers and the potential risk of their integrity being compromised, developing effective methods for converting LRW into a non-liquid (solid or gel-like) form is an urgent scientific and technical task. Such methods allow for the prevention of radioactive substance release into the environment even under potential accident conditions. One of the promising approaches to LRW immobilization is the use of sorbent materials, which efficiently isolate liquid waste and limit the migration of radionuclides [1–3].

This study presents a methodology for determining the sorption properties of various materials offered by manufacturers for converting liquid radioactive waste into a non-liquid form. The results of the investigation of the sorption characteristics of a number of industrial and experimental sorbent samples are provided, and their effectiveness was evaluated during interaction with model LRW solutions.

жидкие радиоактивные отходымаслосодержащие радиоактивные отходысорбентысорбционные характеристикиliquid radioactive wasteoil-containing radioactive wastesorbentssorption characteristicsReferencesПайдаланылған отынмен жұмыс істеу қауіпсіздігі туралы және радиоактивті қалдықтармен жұмыс істеу қауіпсіздігі туралы біріккен конвенция жөніндегі Қазақстан Республикасының Ұлттық баяндамасы. – Астана, 2014. – 123 б.Paidalanylğan otynmen jūmys ısteu qauıpsızdıgı turaly jäne radioaktivtı qaldyqtarmen jūmys ısteu qauıpsızdıgı turaly bırıkken konvensia jönındegı Qazakstan Respublikasynyñ Ūlttyq baiandamasy. – Astana, 2014. – 123 p.БН-350 РҚ-ның сұйық радиоактивті қалдықтарын сорбенттерді пайдалана отырып, сұйық емес күйге келтіру мүмкіндігін негіздеуді зерттеу жөніндегі ғылыми-зерттеу жұмыстары туралы есеп. – Курчатов, 2024. – 217 б.BN-350 RQ-nyñ sūiyq radioaktivtı qaldyqtaryn sorbentterdı paidalana otyryp, sūiyq emes küige keltıru mümkındıgın negızdeudı zertteu jönındegı ğylymi-zertteu jūmystary turaly esep. – Kurchatov, 2024. – 217 p.Қазақстан Республикасы Үкіметінің БН-350 реакторын пайдаланудан шығару туралы қаулысы. – Астана, 1999. (ұлттық нормативті құжат)Qazaqstan Respublikasy Ükımetınıñ BN-350 reaktoryn paidalanudan şyğaru turaly qaulysy. – Astana, 1999. (ūlttyq normativtı qūjat).International atomic energy agency. Decommissioning of Nuclear Power Plants and Research Reactors. Safety Standards Series No. WS-G-2.1. – Vienna: IAEA, 1999. – 9 p.International atomic energy agency. Decommissioning of Nuclear Power Plants and Research Reactors. Safety Standards Series No. WS-G-2.1. – Vienna: IAEA, 1999. – 9 p.Abdel Rahman R.O., Ibrahium H.A., Hung Y.-T. Liquid radioactive wastes treatment: A review // Water. – 2011. – Vol. 3(2). – P. 551–565.Abdel Rahman R.O., Ibrahium H.A., Hung Y.-T. Liquid radioactive wastes treatment: A review // Water. – 2011. – Vol. 3(2). – P. 551–565.Wang J., Chen C. Sorption of radionuclides by inorganic materials // Journal of Hazardous Materials. – 2012. – Vol. 209–210. – P. 119–122.Wang J., Chen C. Sorption of radionuclides by inorganic materials. Jurnal Journal of Hazardous Materials. – 2012. – Vol. 209–210. – P. 119–122.Zou S. [et al.] Risk analysis of high-level radioactive waste storage tank based on HAZOP // Annals of Nuclear Energy. – 2018. – Vol. 119. – P. 106–116.Zou S. [et al.] Risk analysis of high-level radioactive waste storage tank based on HAZOP // Annals of Nuclear Energy. – 2018. – Vol. 119. – P. 106–116.Milyutin V. V., Nekrasova N. A., Kaptakov V. O. Modern sorption materials for cesium and strontium radionuclide extraction from liquid radioactive waste // Radioactive Waste. – 2020. – No. 4(13). – P. 80–89.Milyutin V. V., Nekrasova N. A., Kaptakov V. O. Modern sorption materials for cesium and strontium radionuclide extraction from liquid radioactive waste // Radioactive Waste. – 2020. – No. 4(13). – P. 80–89.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.