Speaker
Description
Для одновременного выделения радионуклидов цезия-137, кобальт-57 и кобальт-60 наиболее пер-спективными сорбентами могут оказаться ферроцианидные сорбенты. Чистые ферроцианиды переходных металлов в большинстве своем являются микрокристаллическими и тонкодисперсными веществами, непо-средственное их использование в процессах выделения радионуклидов в качестве сорбентов невозможно. Поэтому с целью улучшения характеристик ферроцианидных сорбентов их получают в виде композиций с использованием в качестве матриц различных материалов (анионообменные смолы, цеолиты, глины, цел-люлоза, углеродные и полимерные волокна).
Целью настоящей работы было исследование сорбции радионуклидов Со-57 и Cs-137 на компози-ционном сорбенте на основе силиката кальция и ферроцианидов железа-никеля.
Изучение сорбции радионуклидов 57Cо и 137Cs проводили из реальной воды из бака № 5Б объекта СО-РО. Активность воды по радионуклиду цезий-137 составляла ACs-137 = 3818 Бк/л, по радионуклиду кобальт-57 – АСо-57= 70000 Бк/л. В качестве солей никеля и железа использовали сульфат никеля NiSO4∙7 H2O и Fe2(SO4)3‧ 2 H2O. Для осаждения ферроцианидов никеля и железа использовали желтую кровяную соль K4Fe(CN)6. Для получения силиката кальция использовали 2 моль/л CaCl2 и жидкое стекло. Для подщелачи-вания растворов использовали раствор 0,1 М гидрооксида натрия. Все реактивы имели марку чда. Измере-ние радиоактивности проводили на четерехканальном анализаторе NP-424 L (Венгрия). Измерение прово-дили по радионуклиду Со-57. Также пробы воды анализировали методом гамма-спектрометрии на спек-трометре «Canberra» с полупроводниковым детектором HPGe GC1518.
На первой стадии синтезировали ферроцианидную суспензию Fe-Ni-ЖКС. Для приготовления сус-пензии взяли 50 мг сульфата железа; 50 мг сульфата никеля; 150 мг ЖКС. Взяли 50 мл дистиллированной воды. Первоначально растворили 50 мг сульфата железа (+3) при нагревании на электроплите. Затем после охлаждения в полученном растворе растворили 50 мг сульфата никеля. После этого в полученный раствор ввели 150 мг ЖКС. При этом раствор суспензии окрасился в цвет морской волны. Затем в 500 мл дистилли-рованной воды добавили 2 мл 1 моль/л CaCl2. После этого в полученный раствор ввели ферроцианидную суспензию Fe-Ni-ЖКС. Цвет ферроцианида стал ярко-синего цвета. Затем добавили 2 мл силикатного клея (жидкое стекло). Начали образоваться частицы, которые осели в течение 30 мин. Водная фаза была слегка голубого оттенка. В результате на дне стакана выпал гелеобразный осадок сине-голубого цвета. рН водной фазы над слоем геля составлял 8. Водную фазу слили и получили сорбционную суспензию объемом 200 мл. Полученный сорбент ФцFe-Ni /CaSiO3 представлял собой гель силиката кальция, содержащий равномерно распределенный осадок ферроцианидов железа-никеля.
Полученные результаты
Изучение адсорбции радионуклида 57Cо от времени контакта показало, что сорбционное равновесие достигается в течение 24 часов. Следует отметить, что количественная адсорбция радионуклида 57Cо уже достигается в течение первого часа. При этом степень адсорбции радионуклида 57Cо достигает 97,3%.
Изучение влияние рН раствора на сорбцию радионуклидов 57Co и 137Cs показало, что значение рН раствора, при котором проводят сорбцию существенно влияет на извлечение радионуклидов. Так при рН водной фазы 5-6 сорбция радионуклида 57Co составляет 98%, при это коэффициент очистки водной фазы достигает 48-54. Наиболее оптимальным является проведение сорбции радионуклидов 57Co и 137Cs на геле-образном сорбенте ФцFe-Ni /CaSiO3 при рН = 7-8.
Таким образом, разработан способ получения композиционного сорбента ФцFeNi/CaSiO3 на основе геля силиката кальция, содержащий равномерно распределенный осадок ферроцианидов железа-никеля. Показано, что гелеобразный сорбент ФцFe-Ni/CaSiO3 количественно сорбирует радионуклиды 57Со и 137Cs из жидких радиоактивных отходов циклотрона при рН водной фазы 7-8. Степень адсорбции радионуклидов 57Со и 137Cs составляет 99,5 %.
Таблица 1 – Влияние Рн водной фазы на коэффициент очистки радионуклидов 57Co и 137Cs реальной воды бака 5Б объекта СОРО
№ опыта рН водной фазы Коэффициент очистки, Коч
Со-57 Cs-137
1 5 48 >103
2 6 54 >103
3 7 273 >103
4 8 437 >103
| Section | Radiation ecology and methods of analysis (Section 3) |
|---|
