Водостійкість затверділих радіоактивних відходів

Анотація

Розглянуто результати експериментальних досліджень вилуговування, які характерні для рідких радіоактивних відходів радіонуклідів, з цементних матриць для тривалого зберігання. Показано, що вилуговування є характеристикою хімічної стійкості матриць, що свідчить про здатність матеріалу матриць перешкоджати поширенню локалізованих в них радіонуклідів в навколишнє середовище. Відзначено, що швидкості вилуговування радіонуклідів з цементних матриць змінюються з плином часу їх контакту з водомісткими середовищами. Наведено і проаналізовано хронометричні залежності швидкостей вилуговування. Показано, що вони складаються з двох ділянок різної тривалості. Початкова ділянка, тривалістю до 250 годин, відрізняється більш високою крутизною зі зменшенням абсолютного значення швидкості до 2 порядків. Наступна ділянка, тривалістю до 2500 і більше годин, відрізняється асимптотичним зниженням швидкості до постійного мінімального значення. Отримано апроксимуючі функції експериментальних хронометричних залежностей вилуговування радіонуклідів у вигляді логарифмостепеневих виразів, справедливих в інтервалах тривалості експериментів, з достовірністю не менше 0,9. Показано, що найбільш інтенсивно піддаються вилуговуванню одновалентні іони натрію і цезію. Абсолютні значення швидкостей вилуговування одновалентних нуклідів на два-три порядки більші, ніж двовалентних, за інших рівних умов. Значний вплив на швидкість вилуговування надає зміст нукліду в складі матеріалу компаунда. Підвищення температури матриці сприяє збільшенню швидкостей вилуговування, що швидше за все обумовлено позитивним температурним коефіцієнтом дифузійної характеристики. Опромінення матриць зменшує швидкість вилуговування в результаті зниження пористості тіла матриці і утворення малорозчинних гідратів. Окислювально-відновні показники розчинів, пов’язаних матрицями, не робить істотного впливу на швидкість вилуговування.