ИСТИНА

Исследование процессов сорбции актинидов на материалах инженерных барьеров является важнейшим аспектом оценки долгосрочной безопасности пунктов захоронения радиоактивных отходов. Бетон, как основной конструкционный материал, играет важную роль в удержании радионуклидов внутри системы изоляции. Кроме того, бетон может быть использован как материал буферного барьера. Изучение механизмов взаимодействия радионуклидов с бетон-содержащими материалами позволяет определить эффективность барьеров безопасности и спрогнозировать скорость миграции радионуклидов. Целью работы является исследование сорбционных свойств бетонных смесей по отношению к 237Np(V). Для оценки влияния структурного состояния бетона на его сорбционные свойства исследованию подвергались как образцы ненарушенного сложения, так и измельчённые порошки. Для оценки стабильности сорбционных характеристик бетона эксперименты были проведены также на образцах, подвергшихся предварительному старению по ГОСТ 10060-2012. Образцы сначала насыщались в 5% растворе NaCl, потом проходили циклы замораживания и оттаивания. Для экспериментов использовался модельный состав, имитирующей по составу инфильтрационные дождевые воды с учетом их взаимодействия с почвами (поступление в воду растворенного органического вещества) и противофильтрационным экраном (бентонитом). Был проведён анализ химического состава вытяжек из образцов бетонных смесей. Были проведены также эксперименты на отдельных компонентах бетона: таумассите и гидротальките, как потенциальных продуктов эволюции бетона. Наблюдалась практически количественная сорбция Np(V) на использованных в работе бетонах, в том числе и подвергнутых предварительному старению. Высокие значения сорбции нептуния могут быть обусловлены протеканием окислительно -восстановительных реакций, а также сорбцией и соосаждением с кальцитом и другими соединениями. Для определения механизма взаимодействия была использована спектроскопия рентгеновского поглощения, которая доказала, что нептуний остается пятивалентным после взаимодействия как с бетоном, так и с его отдельными компонентами. Исследование методом радиографии распределения Np(V) на образцах ненарушенного сложения показало локальное концентрирование в крупных порах и на мелких включениях на поверхности образца, без существенной диффузии внутрь.