Том 65, № 5 (2023)

Проведён термический анализ раствора ацетогидроксамовой кислоты в 12 моль/л HNO₃. Определены энергия активации, удельный тепловой эффект, длительность протекания и скорость экзотермической реакции, предэкспоненциальный множитель, стартовая температура и величина саморазогрева образца, изменение давления и удельный объём выделившихся газов. Показано, что в условиях эксперимента данная реакция проходит в автокаталитическом режиме. На основе экспериментальных данных получено кинетическое уравнение реакции, которое использовали для создания модели протекания реакции в различных условиях. Достоверность результатов моделирования проверена методом дифференциально-сканирующей калориметрии.

Изучено влияние концентрации HNO₃ на экстракцию Eu(III), Am(III) и Cm(III) N,N,N',N'-тетрабутилдигликольамидом в 5 различных разбавителях: нитробензоле, толуоле, хлороформе, 1,2-дихлорэтане и 1,1,2,2-тетрахлорэтане. Установлена зависимость коэффициентов распределения указанных металлов от природы разбавителя в следующем ряду соединений: нитробензол > м -трифторметилнитробензол > смесь н -додекана с деканолом-1 (объемное отношение 90 : 10) > четыреххлористый углерод > 1,2-дихлорэтан > бензол > 1,1,2,2-тетрахлорэтан > толуол > хлороформ. Найдены условия разделения пар Eu(III)/Am(III) и Am(III)/Cm(III). Предложено объяснение наблюдаемому повышению коэффициентов разделения пары Am(III)/Cm(III) с ростом концентрации азотной кислоты в равновесной водной фазе.

Приведены результаты испытаний очистки от радионуклидов реальных жидких радиоактивных отходов - кубовых остатков Кольской и Белоярской АЭС, а также низкоактивных сточных вод радиохимического корпуса Института физической химии и электрохимии РАН (ИФХЭ РАН) методом нанофильтрации (НФ) с использованием полимерной мембраны производства российской компании «РМ Нанотех». Показано, что при одноступенчатой НФ очистке кубового остатка Кольской АЭС коэффициент очистки ( K _оч) от ⁶⁰Co составляет 2.8, при этом очистки от ¹³⁷Cs практически не происходит. При очистке кубовых остатков Белоярской АЭС от ⁶⁰Co за счет использования пятиступенчатой схемы получен K _оч от ⁶⁰Co, равный 388. Сочетание нанофильтрационной очистки и селективной сорбции цезия на ферроцианидном сорбенте Темоксид-35 позволяет получить сухой солевой остаток, не относящийся к радиоактивным отходам. При использовании метода нанофильтрации для очистки низкоактивных сточных вод ИФХЭ РАН степень очистки составила, %: ¹³⁷Сs ~ 75, ⁹⁰Sr ~ 91, ²⁴¹Am ~ 99.5, ¹⁵²Eu ~ 91, ²³⁹Pu ~ 99.5.

Генератор ⁸²Sr/⁸²Rb используется для получения радиофармацевтического лекарственного препарата - раствора хлорида рубидия-82 при ПЭТ-диагностике. В работе исследовано влияние количества стабильных стронция и кальция, поступивших на сорбент на основе гидратированного диоксида олова из исходного раствора стронция-82 или из элюента (0.9% NaCl) при использовании генератора, на максимальный объем кондиционного раствора, который можно получить из генератора. Показано, что этот объем определяется величиной C _Sr + 0.11 C _Ca, где C _Ca и C _Sr - мольное содержание кальция и стронция в 1 г сорбента. Полученные результаты позволяют значительно увеличить производительность, а также надежность используемых генераторов.

Представлена оценка современного загрязнения донных отложений (ДО) озерно-речных систем цезием-137, происходящим из глобальных выпадений и аварийного выброса с ЧАЭС. Были исследованы ДО проточных озер из Северо-Запада России. Озеро Копанское, расположенное к югу от Финского залива, находится на следе выпадения «чернобыльского» ¹³⁷Cs (~37 кБк/м²), тогда как другие озера - Ладожское, Суходольское, Вуокса, Имандра на его периферии в Карелии и на Кольском полуострове - загрязнены преимущественно глобальным ¹³⁷Cs. Определены плотность загрязнения ¹³⁷Cs дна озер (кБк/м²), распределение ¹³⁷Cs в профиле донных отложений, коэффициенты диффузии ( D ) ¹³⁷Cs в ДО и содержание обменной химической формы радионуклида. Загрязнение ДО озер ¹³⁷Cs формировалось под влиянием седиментации взвеси с ¹³⁷Cs, сорбции ¹³⁷Cs ДО и диффузии. При седиментации ≥ 3 мм/год концентрация ¹³⁷Cs повышалась от верхних к нижним слоям керна (озера Вуокса, Экостровская Имандра), отражая постепенный процесс миграции ¹³⁷Cs в толщу отложений. Противоположный тренд концентрации ¹³⁷Cs наблюдался в ДО озер Ладожское и Суходольское при седиментации ≤0.5 мм/год. Здесь диффузия ¹³⁷Cs с D = (0.5-6.2)× 10^-8 см²/с обусловливала медленный перенос радионуклида в толщу грунтов дна; в верхнем слое керна 0-5 см содержался основной запас ¹³⁷Cs. В ДО оз. Суходольское только от 14.4 до 20% поглощенного ¹³⁷Cs находилось в обменной химической форме, извлекаемой в раствор 1 М NH₄ Aс.

Рассматривается радиоэкологическая обстановка на технологической площадке мирного подземного ядерного взрыва «Кристалл» после сооружения насыпи над эпицентром и очистки растительности. Мощность амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения в 2012 г. изменялась от 0.04 до 0.066 мкЗв/ч, содержание радионуклидов в почвах к 2019 г. снизилось до (Бк/кг): ⁹⁰Sr 2.5-5.3, ^239,240Pu 0.03-25.4, ¹³⁷Cs <2.0. В 2018-2020 гг. в поверхностной воде активность радионуклидов (Бк/дм³) составила: в стоках из-под насыпи ³H 4-12, ⁹⁰Sr 0.004-0.4, ^239,240Pu <10^-6, в местной речной воде ³H 4-10.2, ⁹⁰Sr 0.004-0.3. В настоящее время влияние поверхностных стоков объекта «Кристалл» на речную сеть оценено как незначительное. В местной речной воде не более 1/3 ³H поступает с атмосферными осадками, а остальной ³H - из зоны взрыва «Кристалл» преимущественно подземным путем. Не менее 91-96% ⁹⁰Sr в местной речной воде обусловлены взрывом «Кристалл»: часть поступает из зоны взрыва подземным путем, часть - это смыв с поверхности ландшафтов.