СОРБЦИЯЛАНҒАН СҰЙЫҚ РАДИОАКТИВТІ ҚАЛДЫҚТАРДЫҢ ТЕРМИЯЛЫҚ ТҰРАҚТЫЛЫҒЫН АНЫҚТАУ

Мақалада «СРҚ–сорбент» жүйесінің термиялық тұрақтылығын анықтау әдістемесі ұсынылған, ол сұйық радиоактивті қалдықтарды (СРҚ) сорбент материалдарын қолдану арқылы сұйық емес күйге көшіру мүмкіндігін бағалауға арналған. Зерттеу нысандары ретінде әртүрлі текті табиғи және синтетикалық сорбенттер пайдаланылды (перлит, М-100 перлитті құмы, вермикулит, агровермикулит, синтетикалық полимерлі сорбент («суперабсорбент») және Шәкәрім университетінде арнайы әзірленген минералды сорбент).

Сорбенттердің аязға төзімділігі (±40 °C температурада 50 цикл) және ұзақ мерзімді термиялық тұрақтылығы (+50

°C температурада 600 сағат) бойынша сынақтар жүргізілді. Зерттеу нәтижесінде перлит негізіндегі сорбенттердің қасиеттер жиынтығы бойынша ең тиімді екені анықталды, жоғары сіңіру қабілеті мен термоциклдік әсерлерге төзімділігі үйлестірілді. Шәкәрім университетінде арнайы әзірленген минералды сорбент («Ш» сорбенті) масса мен құрылым бойынша өзгерістерінің ең төмен деңгейін көрсетті, алайда оның сорбциялық сыйымдылығы перлиттермен салыстырғанда төмен. Вермикулит пен агровермикулит жеткіліксіз сұйықтықты ұстап тұру жағдайында механикалық тұрақтылық қабілетін көрсетті, ал суперабсорбент термиялық әсер кезінде құрылымдық бұзылуына байланысты әрі қарай қарастырылудан шығарылды.

Алынған нәтижелер сақтау шарттарына тән температуралық әсерлер жағдайында «СРҚ–сорбент» жүйелерінің мінез-құлқын болжау үшін ұсынылған әдістеменің қолданылу мүмкіндігін растайды. Бұл нәтижелер БН-350 реактор қондырғысының сұйық радиоактивті қалдықтарымен жұмыс істеу технологияларын негіздеуде пайдаланылуы мүмкін.

1. Национальный доклад Республики Казахстан по объединенной конвенции о безопасности обращения с отработавшим топливом и о безопасности обращения с радиоактивными отходами / Астана, 2014. 123 с.

2. Милютин В.В., Некрасова Н.А., Каптаков В.О. СОВРЕМЕННЫЕ СОРБЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ ОТ РАДИОНУКЛИДОВ ЦЕЗИЯ И СТРОНЦИЯ // Радиоактивные отходы. 2020. №№ 4 (13). С. 80-89. DOI: 10.25283/2587-9707-2020-4-80-89.

3. Abdel-Karima A.M., Zaki A.A., Elwana W. et al. Experimental and modeling investigations of cesium and strontium adsorption onto clay of radioactive waste disposal // Applied Clay Science. 2016. С. 391-401.

4. Mansy M.S., Hassana R.S., Selima Y.T. et al. Evaluation of synthetic aluminum silicate modified by magnesia for the removal of 137Cs, 60Co and 152+154Eu from low-level radioactive waste. Applied Radiation and Isotopes. 2017. № 130. Р. 198—205.

5. Рябчиков Б.Е. Очистка жидких радиоактивных отходов. М., ДеЛи принт, 2008. 516 с.

6. Технологические и организационные аспекты обращения с радиоактивными отходами // IAEA-TCS-27, Вена, 2005. [Электронный ресурс]. Точка доступа: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/TCS-27_R_web.pdf. Дата обращения 15.04.2025.

7. Ноқанова Ә.Д., Букина О.С., Бакланова Ю.Ю., Коянбаев Е.Т., Бакланов В.В. Определение сорбционных характеристик для перевода ЖРО в нетекучее состояние // Вестник НЯЦ РК. – 2026. – № 1. – С. 36–42.

8. Artamonov, Y.; Krivitskiy,P.; Zhamaldinov, F.; Aseyev, V.; Klivenko, A. The Evaluation of the Effectiveness of Adsorbents Based on Acrylamide Hydrogels and Cryogels for Water Purification from Radioactive Contaminants // Gels. 2025. №11(5). С. 311. https://doi.org/10.3390/gels11050311

9. ГОСТ 33622-2015. Уголь активированный. Стандартный метод определения сорбционных характеристик абсорбентов [Текст]. – Введ. 2017–04–– М. : Изд-во стандартов, 2019. – 16 с. : ил. ; 29 см.

10. ГОСТ 33627-2015. Уголь активированный. Стандартный метод определения сорбционных характеристик адсорбентов. [Текст]. – Введ. 2017–04–– М. : Изд-во стандартов, 2019. – 16 с. : ил. ; 29 см.

11. ГОСТ 16189-70. Сорбенты. Метод сокращения и усреднения проб. [Текст]. – Введ. 1971–07–01. – М. : Изд-во стандартов, 1970. – 4 с. : ил. ; 29 см.

12. ГОСТ 16187-70. Сорбенты. Метод определения фракционного состава. [Текст]. – Введ. 1971–07–01. – М. : Изд-во стандартов, 1970. – 6 с. : ил. ; 29 см.

13. ГОСТ 16190-70. Сорбенты. Метод определения насыпной плотности. [Текст]. – Введ. 1971–07–01. – М.: Изд-во стандартов, 1970. – 6 с.: ил.; 29 см.

14. ГОСТ 19609.14-89. Каолин обогащенный. Метод определения влаги. [Текст]. – Введ. 1991–01–01. – М. : Изд-во стандартов, 1970. – 3 с. : ил. ; 29 см.

15. Коровина О.Ю., Лукашенко С.Н., Каширский В.В. К вопросу об эффективности технологии переработки жидких радиоактивных отходов реакторной установки БН-350 // Вестник НЯЦ. 2011. №2. С. 20-27.

16. Зверева И.О., Лукашенко С.Н., Коровина О.Ю., Каширский В.В. Разработка технологии переработки неорганических ЖРО РУ БН-350 // Вестник НЯЦ. 2011. №3. С. 111-115.

17. Комиссаренков А. А., Федорова О. В. Сорбционные технологии. Определение свойств сорбентов: учебнометодическое пособие для выполнения курсовой работы / СПбГТУРП. – СПб., 2015. – 44 с.

18. Сютова Е.А., Джигола Л.А. Исследование кинетических закономерностей твердофазного концентрирования ионов кальция природными сорбентами // Сорбционные и хроматогра-фические процессы. 2020. Т. 20. № 1. С. 64-78.

19. СТ РК 3723-2021 Отходы радиоактивные цементированные. Общие технические требования. [Текст]. – Введ. 2022–07–01. – Нур-Султан. : Госстандарт, 2021. – 16 с.; 29 см.

20. СТ РК 3722-2021. Отходы радиоактивные битумированные. Общие технические требования. [Текст]. – Введ. 2022–07–01. – Нур-Султан. : Госстандарт, 2021. – 16 с.; 29 см.

21. ГОСТ 10832-2009. Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия. [Текст]. – Введ. 2011–01–01. – М.: Изд-во стандартов, 2011. – 22 с.: ил.; 29 см.

22. Поправочный коэффициент при определении активности Cs-137 в мерных колбах с сорбентом. [Текст] Расчет.; рук. Повов Ю.А. – Курчатов, 2024. – 15 с. – Исполн.: Попов Ю.А.: с. 15. Инв. №13-240-03/179 от 12.02.24.

23. Брискман Б.А., Генералов В.В., Крамер-Агеев Е.А., Трошин В.С. Внутриреакторная дозиметрия. Практическое руководство. . М.: Энергоиздат, 1985. 200 с.