Введение к работе
Актуальность работы. Опыт использования ядерной энергии показывает, что на различных стадиях ядерного топливного цикла существует вероятность аварии, приводящей к крупномасштабному радиоактивнсму загрязнению окружающей среды. По вероятностной оценке безопасности ( BOB ) вероятность катастрофических аварий для одного реактора зависит от его типа и лежит в пределах 2-I0~J * 1-Ю аварий в год. В настоящее время в эксплуатации находится около ЬОО исследовательских реакторов и блоков АЭС, таким образом, частота аварий лежит в пределах 1,6 + 0,8-10" аварий в год во всем мире. К сожалению, эти оценки близки к реальным величинам: за время эксплуатации реакторов в мире произошли три крупных аварии с разрушением активной зоны и выбросом ОД в окружающую среду ( Уиндскейл, 1957 г.; Три - Майл - Айленц, 1979 г.; Чернобыль, 1986 г. ), шестнадцать радиационных аварий с летальными уровнями облучения персонала и населения и десятки аварийных остановок реакторов ежегодно. Несмотря на это, ядерная энергетика остается одним из основных источников производства электроэнергии. Важнейшая проблема, возникающая при эксплуатации АЭС - обеспечение радиационной безопасности как персонала, так и населения, проживающего в районе их расположения, причем значительная часть дозовой нагрузки создается, за счет внутреннего облучения инкорпорированными радионуклидами. При ядерных авариях загрязнение окружающей среды продуктами деления ( ЦЦ ) может быть столь значительным, что приводит к необходимости эвакуации населения и выведения части загрязненных территорий из хозяйственной деятельности. Длительность таких мер зависит от динамики изменения радиационной обстановки, что, в свою очередь, связано с распределением радионуклидов в природной среде и интенсивностью миграционных процессов.
Одним из наиболее опасных долгоживущих радионуклидов является Cs , доза от которого составляет " 90 суммарной дозы на территориях, загрязненных выбросами аварийного блока ЧАЭС. Доступность Cs как радионуклида, инкорпориру-
емого человеком, определяется его подвижностью на различных этапах его транспорта. Одним из важных этапов транспорта является перенос Cs из матрицы ядерного топлива- во внешнюю среду, перераспределение Cs между различными сорбентами ( дисперсными носителями ) и перенос до места первичного выпадения.
С этой точки зрения представлялось актуальным исследовать процессы выведения Cs из топливной матрицы в условиях повышенных температур и окислительной среды, процессы адсорбции - десорбции Cs на "различных дисперсных носителях ( диспергированные конструкционные материалы и материалы засыпки аварийного блока ) с целью определения доли подвижной формы Cs и адсорбционной емкости сорбентов. .
Цель работы. Целью работы являлось моделирование процессов транспорта Cs материалами активной зоны, конструкционными материалами и материалами, засыпки из аварийного реактора ЧА.ЭС в окружающую среду.
Научная новизна. Впервые исследовано:
влияние отжига в восстановительной и окислительной атмосфере на выход подвижной формы Cs (по десорбции в воду ) из различных оксидов урана ( l-LOg. ^3^8» ^% '»
влияние отжига ( 1000С ) на удержание сорбированного
Cs на различных оксидах металлов, моделирующих конструкционные материалы и материалы засыпки в аварийных условиях;
зависимость коэффициентов распределения [Csj в системах вода - оксид от количества носителя в диапазоне Ю"10 * ІСГ2 г;
сравнительная сорбционная способность и прочность удержания Cs. некоторыми оксидами металлов и природным сорбентом - цеолитом.
Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы:
- при моделировании процессов переноса Cs в аварийных
условиях;
- в учебных занятиях ( лекции и'практикум ) по специально
сти "радиохимия".
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на II Всесоюзной конференции по аналитической химии сельскохозяйственных объектов ( Москва, '1989 г. ), Всесоюзном совещании "Принципы и методы ландшафтно - геохимических исследований миграции радионуклидов ( Суздаль, 19Ь9 г. ), Международной конференции "Геохимические пути миграции искусственных радионуклидов в биосфере" ( Гомель, 1990 г. ).
Публикации. По теме диссертации имеется 2 публикации в отечественных изданиях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из вве-» дения, обзора'литературы "Радиоэкологические последствия крупномасштабных радиационных аварий" ( глава I ),"Авария на Чернобыльской АЭС" ( глава 2 ), "Транспорт ЦЦ из аварийного реактора в окружающую среду" ( глава 3 ), экспериментальной части ( главы 4 - 7 ), выводов, списка литературы, приложений; объем диссертации - Ib2 'страницы, в том числе 37 рисунков, 42 таблицы.