Прикладні аспекти використання виявлених закономірностей сумісної поведінка структурних компонентів у водно-сольових системах нітратів цезію, стронцію і неодиму
DOI:
https://doi.org/10.26906/znp.2024.62.3860Ключові слова:
неодим, цезій, стронцій, нітрати, водно-сольові системи, комплексоутворення, властивостіАнотація
Проведене комплексне дослідження дає достовірне уявлення про тенденції у спільній поведінці структурних компонентів у водно-сольових системах нітратних прекурсорів неодиму, цезію, стронцію у підготовчих стадіях технологічних регламентів концентрування й іммобілізації рідких радіоактивних відходів ядерного енергопромислового комплексу за схемами з використанням пористих і шаруватих матричних фіксаторів радіонуклідів 137Cs, 90Sr і тепловою активацією. Виявлено стадійність таких перетворень; з’ясовано закономірності комплексо- і фазоутворення в системах та фактори впливу на них; вивчений ряд фізико-хімічних властивостей утворюваних проміжних фаз – координаційних нітратів неодиму: їхній склад, види сполук, атомно-кристалічну будову, форми координаційних поліедрів Ln, типи координації лігандів, особливості і закономірності поведінки в процесах термооброблення. Встановлено, що в умовах існування розчинів система CsNO3 – Nd(NO3)3 – H2O характеризується утворенням 2 аніонних комплексних сполук Ln3+, система Sr(NO3)2 – Nd(NO3)3 – H2O – евтонічного типу. Протікаючі конкуруючі реакції є сильнодіючим технологічним фактором суттєво впливаючим на зміну активності структурних форм Ln3+. Систематизовані відомості дозволяють з’ясовувати механізми, кінетику перетворень структурних компонентів в аналогічних об’єктах та дають можливість перенести одержану систему знань у площину перспективних технологічних рішень отверднення рідких радіоактивних відходів.
Посилання
1. Salvatores, M. Radioactive waste partitioning and transmutation within advanced fuel cycles: Achievements and challenges / M. Salvatores, G. Palmiotti // Prog. Part. Nucl. Phys. – 2011. – V. 66, No.1. – P. 144–166. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ppnp.2010.10.001
2. Zilberman, B.Ya. Dibutyl phosphoric acid and its acidic zirconium salt as an extractant for the separation of transplutonium elements and rare earths and for their partitioning / B. Ya. Zilberman, Yu. S. Fedorov, O. V. Schmidt [et al.] // J. Radioanal. Nucl. Ch. – 2009. – V. 279, No. 1. – P. 193–208. DOI: https://doi.org/10.1007/s10967-007-7253-5
3. Nishihara, K. Impact of partitioning and transmutation on LWR high-level waste disposal / K. Nishihara, S. Nakayama, Y. Morita [et al.] // J. Nucl. Sci. Technol. – 2008. – V. 45, No. 1. – P. 84–97. DOI: https://doi.org/10.3327/jnst.45.84
4. Forsberg, C. W. Rethinking high-level waste disposal: Separate disposal of high-heat radionuclides / C. W. Forsberg // Nucl. Technol. – 2000. – V. 131, No. 2. – P. 252–268. DOI: https://doi.org/10.13182/NT00-A3115
5. Del Cul, G. D. Citrate-based ―talspeak‖ actinide-lanthanide process / G. D. Del Cul, L.M. Toth, W. D. Bond [et al.] // Separ. Sci. Technol. – 1997. – V. 32, No. 1–4. – P. 431– 446. DOI: https://doi.org/10.1080/01496399708003208
6. Mathur, J. M. Actinides partitioning – a review / J. M. Mathur, M. S. Murali, K. L. Nash // Solvent Extr. Ion Exc. – 2001. – V. 19, No. 3. – P. 357–390. DOI: https://doi.org/10.1081/SEI-100103276
7. Paiva, A. P. Recent advances on the chemistry of solvent extraction applied to the reprocessing of spent nuclear fuels and radioactive wastes / A. P. Paiva, P. Malik // J. Radioanal. Nucl. Ch. – 2004. – V. 261, No. 2. – P. 485–496. DOI: https://doi.org/10.1023/B:JRNC.0000034890.23325.b5
8. Trachenko, K. Topical Review. Understanding resistance to amorphization by radiation damage / K. Trachenko // J. Phys.- Condens. Mat. – 2004. – V. 16. – P. 1491–1515. DOI: https://doi.org/10.1088/0953-8984/16/49/R03
9. Anosov V.Ya. Basics of Physical and Chemical Analysis / V.Ya. Anosov, М.I. Ozerova, Yu.Ya .Fialkov., 1976. – 503 p.
10. Goroshchenko Ya. G. Physical and Chemical Analysis of homogenous and heterogenous systems / Ya. G. Goroshchenko. –K.: Naukova dumka, 1978. – 490 p.
11. Vigdorchik A.G., Malinovskij Ju.A., Drjuchko A.G. Preparation and crystalline structure of Cs2[Nd(NO3)5(H2O)2]. Crystallography. 1989. vol. 34, no. 2. pp. 292-296.
12. Vigdorchik A.G., Malinovskij Ju.A., Drjuchko A.G. Preparation and crystalline structure of Cs[Nd(NO3)4(H2O)3]. Journal of structural chemistry. 1989. vol. 30, no. 5. pp. 175-179.
13. Kudrenko E.O., Shmyt'ko Y.M., Strukova H.K. Structure of precursors of complex oxides of rare-earth elements prepared by solvent thermolysis. Fyzyka tverdoho tela. 2008, vol. 50, no. 5, pp. 924–930. DOI: https://doi.org/10.1134/S1063783408050272
14. Varma A., Mukasyan A.S., Rogachev A.S. et al. Solution Combustion Synthesis of Nanoscale Materials. American Chemical Society. Chem. Rev. 2016, vol. 116, pp. 14493-14586. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00279
15. Schaak R.E., Mallouk T.E. Perovskites by Design: A Toolbox of Solid-State Reactions. Chemistry of Materials. 2002, vol. 14, no. 4, pp. 1455-1471. DOI: https://doi.org/10.1021/cm010689m
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Олександр Дрючко, Наталія Бунякіна, Олександр Шефер, Руслан Захарченко, Дмитро Кислиця, Марина Москаленко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Published 2024-06-19
