Определение коэффициентов диффузии америция и урана в процессе их сорбции на твердофазном экстрагенте на основе ТОДГА

   Цель настоящей работы – показ на основе расчета и сравнения величин коэффициентов диффузии америция-241 и урана на примере их сорбции из модельного раствора жидких радиоактивных отходов с использованием различных опытных образцов ТВЭКС ТОДГА возможность определения образца с наиболее высокими кинетическими характеристиками.

   Рассчитаны коэффициенты диффузии америция-241 и урана в процессе их сорбции для трех опытных образцов ТВЭКС ТОДГА. Проведена оценка зависимости скорости протекания реакции от величины коэффициентов диффузии. Основываясь на зависимости величины коэффициентов диффузии от характеристик опытных образцов ТВЭКС ТОДГА, расчетным путем определена увеличенная скорость протекания сорбции для америция-241 по сравнению с ураном. На основе расчета коэффициентов диффузии америция-241 и урана определен опытный образец ТВЭКС ТОДГА с наиболее высокими кинетическими характеристиками – № 2. Показана возможность сокращения объема и затрат при проведении экспериментов по сорбции при предварительном определении коэффициентов диффузии.

1. Адамов Е. О. Проект “Прорыв” – технологический фундамент для крупномасштабной ядерной энергетики / Е. О. Адамов [и др.] // Известия Российской академии наук. Энергетика. – 2015. – № 1. – С. 5–13.

2. Адамов Е. О. Новая технологическая платформа формирования национальной стратегии развития ядерной энергетики / Е. О. Адамов, В. И. Рачков // Известия Российской академии наук. Энергетика. – 2017. – № 2. – С. 3–12.

3. Иванов И. К. Уровни радиологической защиты населения при реализации принципа радиационной эквивалентности: риск–ориентированный подход / И. К. Иванов [и др.] // Радиация и риск. – 2018. – Т. 27. – № 3. – С. 9–23. doi: 10.21870/0131-3878-2018-27-3-9-23

4. Иванов И. К. Сравнительный анализ уровней “радиотоксичности” отдельных радионуклидов ОЯТ реакторов БРЕСТ и ВВЭР при различных временах выдержки на основе современных моделей “доза-эффект” МКРЗ / И. К. Иванов [и др.] // Радиация и риск. – 2018. – Т. 27. – № 4. – С. 8–27. doi: 10.21870/0131-3878-2018-27-4-8-27

5. Егорин А. М. Динамика сорбции радионуклидов цезия на селективных ферроцианидных сорбентах. Распределение активности 137Cs в неподвижной фазе / А. М. Егорин, В. А. Авраменко // Радиохимия. – 2012. – Т. 54. – № 5. – С. 445–450.

6. Ерофеев В. А. Изучение механизма процессов сорбции радионуклидов на ионообменных лигниновых сорбентах / В. А. Ерофеев [и др.] // Энергетические установки и технологии. – 2016. – Т. 2. – № 2. – С. 83–90.

7. Милютин В. В. Сорбция радионуклидов цезия и стронция на кристаллических титаносиликатах щелочных металлов / В. В. Милютин [и др.] // Радиохимия. – 2017. – Т. 59. – № 1. – С. 59–62.

8. Моходоева О. Б. Твердофазные экстрагенты для концентрирования и разделения радионуклидов. Новые возможности / О. Б. Моходоева, Г. В. Мясоедова, Е. А. Захарченко // Радиохимия. – 2011. – Т. 53. – № 1. – С. 34–41.

9. Ansari S. A., Pathak P. N., Mohapatra P. K., Manchanda V. K. Chemistry of diglycolamides: promising extractants for actinide partitioning. Chem. Rev. 2012. V. 112. № 3. P. 1751–1772. doi: 10.1021/cr200002f

10. Ansari S. A., Pathak P. N., Manchanda V. K., Husain M., Prasad A. K., Paemar V. S. N, N, N', N' – tetraoctyl diglycilamide (TODGA): a promising extractant for actinide-partitioning from high-level waste (HLW). Solv. Extr. Ion Exch. 2005. V. 23. № 4. P. 463–479. doi: 10.1081/SEI-200066296

11. Sasaki Y., Tachimori S. Extraction of actinides (III), (IV), (V), (VI), and lanthanides (III) by structurally tailored diamides. Solv. Extr. Ion Exch. 2002. V. 20. № 1. P. 21–34. doi: 10.1081/SEI-100108822

12. Клочкова Н. В. Исследование сорбции америция из модельных растворов жидких радиоактивных растворов с использованием твердофазного экстрагента на основе TODGA / Н. В. Клочкова [и др.] // Атомная энергия. – 2019. – Т. 127. – № 1. – С. 35–39. doi: 10.1007/s10512-019-00581-7

13. Бойд Д. Е. Хроматография. Метод разделения ионов / Д. Е. Бойд, А. В. Адамсон, Л. С. Майерс. – М.: Мир, 1973. – 375 с.