Инкапсуляция радиоактивных отходов

Управление отходами

Одной из самых больших проблем, стоящих перед ядерной отраслью, является обращение с отходами, которые потенциально могут загрязнять окружающую среду и передавать токсины в пищевые цепи почва-растения-животные. В течение многих лет цемент использовался для герметизации радиоактивных отходов, потому что он недорог, его можно легко приготовить в удаленных местах и он может проникать в сложные формы отходов (Milestone, 2006).

Цемент также способствует иммобилизации радионуклидов, выступая в качестве диффузионного барьера, создавая места сорбции и реакции и поддерживая высокий уровень pH, что, в свою очередь, снижает растворимость радионуклидов (Milestone, 2006). Однако реакции, происходящие между радиоактивными отходами и цементом, используемым для герметизации, могут нарушить целостность формы отходов (Milestone, 2006).

Инкапсуляция цеолита

Природный цеолит часто используется для ограничения воздействия радиоактивных отходов на окружающую среду. Исторические применения включают ограничение воздействия ядерных аварий на Три-Майлз-Айленд и Чернобыльской АЭС, удаление радиоактивных изотопов цезия и стронция из сточных вод атомной промышленности и обеззараживание воды (Misaelides, 2011). С 1985 года в Плане очистки ионных стоков Селлафилда используется клиноптилолит для снижения уровня цезия и стронция, сбрасываемых в Ирландское море.

Выщелачивание представляет собой серьезную проблему, связанную с радиоактивными отходами. инкапсуляция. Исследования показали, что улучшение пористой структуры является одним из способов удержания отходов в твердой структуре. Например, Bagosi (2006) провел эксперимент со смесью цемента и природного цеолита для предотвращения выщелачивания цезия. Результаты показали, что добавление цеолита снизило выброс цезия на 75 процентов в течение трехлетнего периода.

Li & Wang (2005) изучали влияние цеолита на прочность, теплоту гидратации и скорость выщелачивания цементирующей матрицы смолы. После имитации испытания на выщелачивание они определили, что включение цеолит в цементе значительно снизил скорость вымывания радионуклидов. Они пришли к выводу, что цеолит является добавкой, которая поддерживает стабильность цементной матрицы и может значительно снизить скорость выщелачивания. цеолит как молекулярная решетка является природным минералом.