Повышение механических свойств цементного компаунда с целью увеличения степени его наполнения

Автор: Кулагин В.А., Кулагина Т.А., Никифорова Э.М., Приходов Д.А., Шиманский А.Ф.

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu

Статья в выпуске: 6 т.11, 2018 года.

Бесплатный доступ

Долговременное безопасное обращение с радиоактивными отходами, образовавшимися в результате выполнения ядерных оружейных программ, остается ключевой проблемой для ядерной энергетики на современном этапе. Технология, основанная на включении жидких радиоактивных отходов в неорганические гидравлические вяжущие (процесс цементирования), имеет ряд неоспоримых преимуществ: процесс является низкотемпературным, протекает без образования газообразных радиоактивных отходов, а полученный цементный компаунд обеспечивает безопасность хранения в течение длительного времени (более 106 лет). С целью увеличения степени наполнения цементного компаунда жидкими радиоактивными отходами исследована возможность применение армирующих наполнителей - многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ) и пирогенного кремнезема (аэросила). Установлено, что дозировка МУНТ не должна превышать 1,5 % масс. от содержания цемента, аэросила - 0,5 % масс. от вяжущего. Показана целесообразность использования эффектов кавитационной технологии при получении цементного компаунда.

Еще

Радиоактивные отходы, цементный компаунд, многослойные углеродные нанотрубки, кавитационная технология, аэросил

Короткий адрес: https://readera.ru/146279386

IDR: 146279386   |   DOI: 10.17516/1999-494X-0087

Список литературы Повышение механических свойств цементного компаунда с целью увеличения степени его наполнения

  • Об использовании атомной энергии: Федер. Закон РФ от 21.11.95 № 170-ФЗ (ред. от 02.07.2013 с изменениями, вступившими в силу 02.09.2013)
  • Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Регулирование ядерной и радиационной безопасности. колл. авт. М.: МГОФ «Знание», НТЦ ЯРБ, 2003. 400 с.
  • Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами (СПОРО-2002). СП 2.6.6.1168-02. СПб: Деан, 2003. 64 с.
  • Объединенная конвенция о безопасности обращения с отработавшим топливом и безопасности обращения с радиоактивными отходами. Вена, 05.09.1997. конвенция вступила в силу для России 19.04.2006
  • Конвенция о ядерной безопасности. Вена, 17.06.1994. конвенция вступила в силу для России 24.10.1996. Access: http://www.bellona.ru/Casefiles-/vienna94
  • Ключников А.А., Пазухин Э.М., Шигера Ю.М., Шигера В.Ю. Радиоактивные отходы АЭС и методы обращения с ними; ред. Ю.М. Шигера, киев: Чернобыль, 2005. 496 с.
  • Лебедев В.М. Ядерный топливный цикл, М.: Энергоатомиздат, 2005. 305 с.
  • Волков В.Г., Чесноков А.С. Радиоактивные отходы: хранение и переработка. Промышленные ведомости, 2011, 11-12
  • Милютин В.В., Гелис В.М. Современные методы очистки жидких радиоактивных отходов и радиоактивно-загрязненных природных вод, М.: ИФХЭ РАН, 2011.
  • Кулагина Т.А., кулагин В.А., Матюшенко А.И. Техносферная безопасность в ядерной энергетике, красноярск: Изд-во «Гротеск», СФУ, 2014, 286 с.
  • Кулагина Т.А., козин О.А., Матюшенко А.И. Экологическая безопасность техносферных объектов, красноярск: Изд-во «Гротеск», 2015, 323 с.
  • Кулагин В.А., кулагина Т.А., Матюшенко А.И. Переработка отработавшего ядерного топлива и обращение с радиоактивными отходами. Журнал СФУ. Техника и технологии, 2013, 6(2), 123-149
  • Todd T. Introduction to Nuclear Fuel Cycle Separations: CRESP Short Course -Introduction to Nuclear Fuel Cycley Chemistry. Crystal City, VA, August 4, 2009.
  • Starks J.B. Purex process. United States, 1977. Access: http://www.osti.gov/scitech/biblio/5220059
  • Тананаев И.Г., Мясоедов Б.Ф. Химическое поведение плутония в щелочных отходах: формы существования, редокс-реакции и структурные превращения, М.: Институт геохимии и аналитической химии РАН им. В.И. Вернадского, 2002. 356 с.
  • Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, М.: Химия, 1973. 750 с.
  • Кулагина Т.А., Попков В.А. Метод обращения с отходами ядерного топлива в атомной энергетике. Журнал СФУ. Техника и технологии, 2015, 8(2), 198-207
  • Кулагина Т.А., Попков В.А. Влияние кавитационно активированной воды на характеристики цементного компаунда. Журнал СФУ. Техника и технологии, 2015, 8(3), 362-368
  • Ермолаев В.М., Захарова Е.В., Мироненко М.В. Изменение состава и свойств радиоактивных пульп в процессе длительного хранения в емкостях. Радиохимия, 2006, 47(3), 374-379
  • Шилов В.П., Федосеев А.М. Растворимость Pu(IV) в слабощелочных средах (pH 9-14) в присутствии силикат ионов. Радиохимия, 2003, 45(5), 441-444
  • Кулагина Т.А., кулагин В.А., Москвичев В.В., Попков В.А. Применение кавитационной технологии в процессах обращения с отработавшим ядерным топливом. Экология и промышленность России, 2016, 20(10), 4-10
  • Kulagina T.A., Kulagin V.A., Popkov V.A. Compounding of spent nuclear fuel. J. Sib. Fed. Univ. Eng. Technol, 2016, 9(2), 280-295.
  • Кулагина Т.А., Попков В.А. Подготовка радиоактивных отходов к длительному хранению (захоронению) с помощью цементных компаундов. Журнал СФУ. Техника и технологии, 2015, 8(7), 917-927
  • Алой А.С. Аналитическая справка о методах обращения с альфа-содержащими РАО, СПб., 2016. 34 с.
  • Технологические и организационные аспекты обращения с радиоактивными отходами. МАГАТЭ, IAEA-TCS-27, ISSN 1018-5518, ВЕНА, 2005. 230 с.
  • НП-019-2015 Сбор, переработка, хранение и кондиционирование жидких радиоактивных отходов. Требования безопасности. Москва, 2015. 13 с.
  • Ястребинский Р.Н., Павленко В.И., карнаухов А.В., Ястребинская А.В. Радиационная стойкость радиационно-защитных железооксидных композитов в γ-полях. Вопросы атомной науки и техники, 2013, 2, 46-49
  • Отраслевые правила ядерной безопасности для заводов типа «Б» и «ДБ». Москва, 1993. 36 с.
  • Внуков В.С., Сичкарук О.В., Чкуасели Л.И. Ядерная безопасность при обращении с РАО. Атомная стратегия, 2004, 13, 1-6
  • Ежков В.О., Ежкова А.М., Яппаров А.Х. Технология использования бентонитовых глин в качестве сорбентов солей тяжелых металлов из организма животных в регионах техногенной нагрузки Республики Татарстан, БИБкОМ, 2013. 100 с.
  • Бетехтин А.Г. Курс минералогии, М.: Гос. Изд-во геолог. лит-ры, 1951. 543 с.
  • Ивченко В.М., кулагин В.А., Немчин А.Ф. Кавитационная технология; ред. акад. Г.В. Логвинович, красноярск: Изд-во кГУ, 1990. 200 с.
  • Демиденко Н.Д., кулагин В.А., Шокин Ю.И., Ли Ф.-Ч. Тепломассообмен и суперкавитация, Новосибирск: Наука, 2015. 436 с.
  • An Chart of Nuclides, Nuclides 2000, Version 1.00, European Communities, 1999, 88 p.
  • Ермолаев В.М., Захарова Е.В., Мироненко М.В. Изменение состава и свойств радиоактивных пульп в процессе длительного хранения в емкостях. Радиохимия, 2006, 48(3), 301-306
  • Кулагин В.А. Суперкавитационный миксер, Гидродинамика больших скоростей: межвузовский сборник; ред. В.А. кулагин. красноярск, кПИ, 1992, 134-140
  • Кулагин В.А., Сапожникова Е.С., Стебелева О.П. Особенности влияния эффектов кавитации на физико-химические свойства воды и стоков. Журнал СФУ. Техника и технологии, 2014, 7(5), 605-614
  • Кулагин В.А. Методы и средства технологической обработки многокомпонентных сред с использованием эффектов кавитации, дис. … д-ра техн. наук. красноярск, 2004. 406 с.
  • Маргулис М.А. Звукохимические реакции и сонолюминесценция, М.: Химия, 1986. 288 с.
  • Королев Е.В., Самошин А.П., Смирнов В.А. и др. Методики и алгоритм синтеза радиационно-защитных материалов нового поколения, Пенза: ПГУАС, 2009. 130 с.
  • Cwirzen A. et al. Properties of high yield synthesised carbon nano fibres/Portland cement composite. Advances in Cement Research, 2009, 21, 141-146.
  • Хозин В.Г., Старовойтова И.А., Майсурадзе Н.В. Наномодифицирование полимерных связующих для конструкционных композитов. Строительные материалы, 2013, 2, 4-10
  • Пухаренко Ю.В., Аубакирова И.У., Никитин В.А., Староверов В.Д. Структура и свойства наномодифицированных цементных систем, Материалы Международного конгресса «Наука и инновации в строительстве «SIB-2008»». Современные проблемы строительного материаловедения и технологии. Воронеж, 2008, 1(2), 424-429
  • Пул Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии, М.: Техносфера, 2006. 336 с.
  • Castrillon M., Garcia C., Paucar C. Evaluation of the influence of the particle size and the time of thermal treatment on the physical-mechanical characteristics of a composite of sinterized alumina infiltrated with a lanthanum glass. Dyna Medellin Colombia. 2007, 152. P. 159-165.
Еще
Статья научная