Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 65, № 2 (2023)
Статьи
Становление и задачи радиохимических технологий: история и современные вызовы
Аннотация
Представлен обзор основных предпосылок создания и развития промышленных радиохимических производств в СССР и РФ. Приведена история обращения с отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) применительно к заводам РТ-1 и РТ-2, особенности заводов, рассмотрен их исторический облик и задачи с позиции сегодняшнего дня. Проведен анализ сложившейся профильности площадок ПО «Маяк», Горно-химического комбината и Сибирского химического комбината замкнутого ядерного топливного цикла РФ. Сформулированы актуальные вопросы применительно к технологиям переработки ОЯТ и обращения с радиоактивными отходами.
Радиохимия. 2023;65(2):103-112
103-112
Радиоэкологические проблемы Арктической зоны Российской Федерации: причины возникновения, современное состояние, перспективы
Аннотация
В обзоре отмечается и обосновывается ключевая роль Арктической зоны в социально-экономическом развитии Российской Федерации, дается определение и детальное описание ее радиоэкологического состояния, раскрываются причины, приведшие к радиоактивному загрязнению арктической территории и акватории, приводятся источники этого загрязнения и их относительный вклад в общую картину, а также предпринятые меры по ликвидации или значительному снижению загрязнений. Показана определяющая роль ГК «Росатом» в развитии международного сотрудничества в рамках Глобального партнерства в ликвидации радиоэкологического загрязнения Арктики в рамках разработанного и выполненного Стратегического мастер-плана комплексной утилизации атомных подводных лодок и экологической реабилитации обслуживающей инфраструктуры флота, реализация которого позволила освободить основные объекты Северо-запада России от «ядерного наследия» холодной войны. Приводится ряд данных и фотографий объектов до и после выполнения работ по их реабилитации от радиационных загрязнений. В обзоре дается информация о состоянии и различных вариантах решения радиоэкологических проблем других радиационно-опасных объектов, таких как затопленные в арктической акватории объекты с ОЯТ, возможные варианты вывоза ОЯТ с Билибинской АЭС, реабилитации мест аварийных мирных ядерных взрывов, уменьшения выноса в море радионуклидов северными реками. По всем этим направлениям учеными РАН ведутся и будут продолжены исследования, направленные на сбережение и улучшение экологии «Русского Севера».
Радиохимия. 2023;65(2):113-129
113-129
Фтор-18 или Галлий-68: мнение ПЭТ радиохимика
Аннотация
На данном этапе развития позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) лидирующую роль играют два радионуцлида - 18F ( T 1/2 110 мин) и 68Ga ( T 1/2 68 мин). В представленном обзоре сравниваются ядерно-физические свойства фтора-18 и галлия-68 и методы их получения, а также на примере наиболее востребованных радиофармпрепаратов обсуждаются преимущества и недостатки двух конкурирующих радионуклидов в клинических ПЭТ исследованиях.
Радиохимия. 2023;65(2):130-149
130-149
Волоксидация смешанного нитридного уран-плутониевого отработавшего ядерного топлива
Аннотация
Проведена оценка эффективности волоксидации смешанного нитридного уран-плутониевого отработавшего ядерного топлива (СНУП ОЯТ) для отделения топливной композиции от оболочек твэлов и удаления 3H и 14C. Показано, что полнота отделения ОЯТ от оболочек твэлов в оптимальных условиях находится на уровне 98-99%. Остаточное содержание трития в волоксидированном топливе не превышает 0.2% от его содержания в исходном образце ОЯТ, радиоуглерод удаляется на 98%.
Радиохимия. 2023;65(2):150-157
150-157
Метод термической активации трития. особенности применения, современные достижения и дальнейшие перспективы развития
Аннотация
В статье рассматривается метод термической активации трития, в котором атомарную форму трития получают диссоциацией молекул на нагретой электрическим током вольфрамовой проволоке. Проведен анализ развития представлений о процессах, происходящих в системе, и способов оптимизации условий получения меченых соединений с требуемыми величинами удельной радиоактивности, внутримолекулярного распределения и минимизацией побочных продуктов. Такой подход позволяет вводить тритий не только в индивидуальные соединения, но и в сложные смеси молекул с равномерным распределением метки по компонентам. С другой стороны, проведение реакции с супрамолекулярными комплексами в условиях избирательного введения трития в стерически доступные фрагменты позволяет получить информацию о структурной организации объектов. Рассматривается концепция тритиевого зонда как системного подхода, который включает получение меченных тритием соединений, исследование с их помощью условий образования межмолекулярных комплексов и определение их состава, а также определение их структурных параметров с помощью обработки атомами трития и анализа распределения трития по компонентам. Применение метода термической активации трития совместно с компьютерным моделированием и современными инструментальными методами исследования позволяет получать уникальную информацию о составе и строении сложных многокомпонентных систем.
Радиохимия. 2023;65(2):158-171
158-171
Получение 177Lu с использованием технологии вакуумной сублимации
Аннотация
Предложена простая сублимационная технология разделения лютеция и иттербия, которая уже на стадии предварительных экспериментов показала свою эффективность: а) полнота отделения Yb в результате кратковременного термического отжига составляет не менее 98%, перегнанный продукт полностью свободен от 177Lu, дополнительная подготовка иттербия к повторному облучению не требуется; б) для окончательной очистки 177Lu от иттербия может быть использована традиционная ионообменная хроматография.
Радиохимия. 2023;65(2):172-178
172-178
Обоснование практической реализуемости схемы модифицированного Пурекс-процесса с повышенной концентрацией ТБФ с использованием математического моделирования
Аннотация
С целью расширения имеющейся базы данных по экстракции компонентов ОЯТ получены экспериментальные данные по экстракции азотной кислоты, уранилнитрата, технеция и циркония в 50%-ном ТБФ в изопаре М. Проведены сравнительные расчеты равновесного распределения компонентов ОЯТ по ступеням экстракционных блоков в схеме модифицированного Пурекс-процесса с использованием растворов 30 и 45% ТБФ в изопаре М. Показано, что разница плотностей органической и водной фазы при насыщении экстракта ураном до 165-172 г/л (50% ТБФ-изопар М) составляет менее 2%, что недостаточно для работы центробежных экстракторов. Верхний предел концентрации ТБФ должен быть ограничен на уровне 40-45 %, что соответствует разности плотностей 5-7%. Расчеты по математической модели с использованием 45%-ного ТБФ в изопаре М показывают ряд преимуществ по извлечению Zr и Tc из высокоактивного рафината и их последующей локализации в соответствующие реэкстракты.
Радиохимия. 2023;65(2):179-187
179-187
Выделение америция из актинид-лантанидной фракции высокоактивных отходов при его переводе в состояние окисления Am(V)
Аннотация
Показаны условия окисления Am(III) до Am(VI), его восстановления до Am(V) и определена устойчивость этих форм в 0.1 моль/л азотнокислом модельном растворе актинид-лантанидной фракции высокоактивных отходов (ВАО), содержащем изотопы америция и кюрия, а также празеодим как имитатор поведения осколочных лантанидов. Установлено, что около 30% америция в состоянии окисления Am(V) от его исходного содержания в модельном растворе, содержащем высаливатель - нитрат аммония - в количестве 8 моль/л, переходит в органическую фазу за одну стадию экстракции 30%-ным раствором трибутилфосфата в разбавителе Изопар М. При этом Cm и Pr экстрагируются на 80-85%. Коэффициент распределения Am составил около 0.1, Cm и Pr - около 1, а фактор отделения Am от Cm и Pr составил около 10. Таким образом, показана возможность селективного выделения америция из ВАО для его последующей трансмутации в быстрых реакторах.
Радиохимия. 2023;65(2):188-193
188-193
Экстракция иттрия из карбонатных сред смесями ароматических дигидроксисоединений с карбонатом метилтриоктиламмония
Аннотация
Изучена жидкостная экстракция пары 90Y/90Sr из карбонатных сред смесями ароматических дигидроксисоединений и четвертичной аммониевой соли - карбоната метилтриоктиламмония (МТОАК) - в толуоле и бутилацетате. Установлено, что МТОАК повышает коэффициенты распределения и самого экстрагента, и его сольвата с иттрием за счет образования смешанного комплекса иттрия и дигидроксиароматического лиганда с МТОАК. При экстракции из щелочно-карбонатных сред в интервале рН 12-13.5 смесями 0.01 M 2,3-дигидроксинафталина и 0.015 M MTOAК в бутилацетате или толуоле коэффициенты распределения иттрия превышают 80; коэффициенты разделения пары 90Y/90Sr в этих условиях более 105. Для полной реэкстракции иттрия могут быть использованы разбавленные растворы соляной, азотной и серной кислот. Изученные смеси химически устойчивы и не изменяют экстракционных свойств при многократном повторении циклов экстракции-реэкстракции. Модельные эксперименты по выщелачиванию иттрия из природных образцов показали, что процент извлечения стабильного иттрия из песка составляет 70-80%, в то время как процент извлечения иттрия из почвы - 50-60%.
Радиохимия. 2023;65(2):194-200
194-200