Gas-Phase Conversion of Cation-Exchange Resin KU-2×8-M (M = Cs, Ni, Cu, Fe, Nd, U) in a Nitrating Atmosphere

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A new approach to the destructive processing of the cation-exchange resin KU-2×8-M (M = Cs, Ni, Cu, Fe, Nd, U) based on its gas-phase treatment in a nitrating atmosphere with subsequent chemical treatment of the conversion products is considered. It is shown that exposure of KU-2×8-M samples (M = Cs, Ni, Cu, Fe, Nd, U) in an HNO3(vapour)-air atmosphere at temperatures of 403-443 K for 8 and 24 h followed by dissolution conversion products in 0.5 mol∙L-1 NaOH and ozonation of the resulting solutions allows e cient utilization of the KU-2×8-M resin (M = Cs, Ni, Cu, Fe, Nd, U).

About the authors

S. A. Kulyukhin

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru

A. V. Gordeev

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

A. F. Seliverstov

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

A. Yu. Kazberova

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

G. V. Kostikova

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

E. P. Krasavina

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

Yu. M. Nevolin

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

References

  1. Зубакова Л.Б., Тевлина А.С., Даванков А.Б. Синтетические ионообменные материалы. М.: Химия, 1978. 184 с.
  2. Kamaruzaman N.S., Kessel D.S., Kim Ch.-L. // J. Nucl. Fuel Cycle Waste Technol. 2018. Vol. 16, N 1. P. 65-82. https://doi.org/10.7733/jnfcwt.2018.16.1.65
  3. Особые радиоактивные отходы / Под ред. И.И. Линге. М.: САМ полиграфист, 2015. 240 с. ISBN 978-5-00077-364-2
  4. Final Comparative Environmental Evaluation of Alternatives for Handling Low-Level Radioactive Waste Spent Ion Exchange Resins from Commercial Nuclear Power Plants: U. S. N. R. Commission Report. 2013.
  5. Сорокин В.Т., Прохоров Н.А., Павлов Д.И. // Радиоактивные отходы. 2021. № 2(15). С. 39-48.
  6. Савкин А.Е., Осташкина Е.Е., Павлова Г.Я., Карлина О.К. Вопр. атом. науки и техники. Сер.: Материаловедение и новые материалы. 2016. № 3 (86). С. 40-49.
  7. Wan Zh., Xu L., Wang L. // Chem. Eng. J. 2016. Vol. 284. P. 733-740. https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.09.004
  8. Савкин А.Е., Карлина О.К. // Радиоактивные отходы. 2018. № 1 (2). С. 54-61.
  9. Treatment of Spent Ion-Exchange Resins for Storage and Disposal: Tech. Report Ser. N 254. Vienna: IAEA, 1985. 103 p.
  10. Смольников М.И., Марков В.Ф., Маскаева Л.Н., Бобылев А.Е., Мокроусова О.А. // Бутлеровские сообщения. 2017. Т. 49, № 3. С. 119-134. ROI: jbc-01/17-49-3-119
  11. Hanaoka T., Arao Y., Kayaki Y., Kuwata S., Kubouchi M. // Polym. Degrad. Stab. 2021. Vol. 186. Article 109537. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2021.109537
  12. Ryu S., Noh K., Jang M., Kim S. // Nucl. Technol. 2021. Vol. 208, N 1. P. 154-159. https://doi.org/10.1080/00295450.2020.1864174
  13. Palamarchuk M., Egorin A., Golikov A., Trukhin I., Bratskaya S. // J. Hazard. Mater. 2021. Vol. 416. Article 125880. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125880
  14. Huang C.-P., Tsai M.-T., Li Y.-J., Huang Y.-H., Chung T.-Y. // Prog. Nucl. Energy. 2020. Vol. 125. Article 103377. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2020.103377
  15. Kozlova M.M., Markov V.F., Maskaeva L.N., Smol'nikov M.I., Savinykh S.D. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2020. Vol. 94, N 12. P. 2450-2458.
  16. Milyutin V.V., Kharitonov O.V., Firsova L.A., Nekrasova N.N., Kozlitin E.A. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2020. Vol. 325. P. 667-671. https://doi.org/10.1007/s10967-020-07277-4
  17. Hanaoka T., Arao Y., Kayaki Y., Kuwata S., Kubouchi M. // ACS Sustain. Chem. Eng. 2021. Vol. 9. P. 12520-12529. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c01737
  18. Feng W., Li J., Gao K., An H., Wang Y. // Prog. Nucl. Energy. 2020. Vol. 130. Article 103566. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2020.103566
  19. Андреева Е.В., Костов М.А., Наземцева Г.И., Чупрынин С.А. // Энергетические установки и технологии. 2015. Т. 1, № 1. С. 71-77.
  20. Сорокин В.Т., Прохоров Н.А., Гатауллин Р.М., Бабкин А.Н., Березовский А.В., Павлов Д.И. // Радиоактивные отходы. 2022. № 2 (19). С. 25-34. https://doi.org/10.25283/2587-9707-2022-2-25-34
  21. Осташкина Е.Е., Савкин А.Е., Камаева Т.С., Кузнецова Н.М. // Радиоактивные отходы. 2022. № 4 (21). С. 6-12. https://doi.org/10.25283/2587-9707-2022-4-6-12
  22. Катионит КУ-2-8. Электронный ресурс: https://waterhim.ru/ionoobmennye-smoly/kationit-ku-2-8-02 (дата посещения: 20 февраля 2023 г.)
  23. Kulyukhin S.A., Krasavina E.P., Gordeev A.V., Seliverstov A.F., Zakharova Yu.O., Nevolin Yu.M. // Prog. Nucl. Energy. 2022. Vol. 149. Article 104277. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2022.104277
  24. Brahler G., Slametschka R., Kanda M., Matsuzaki S. // Nucl. Environ. Safety. 2013. N 3-4. P. 62-66.
  25. Selemenev V.F., Zagorodni A.A. // React. Funct. Polym. 1999. Vol. 39. P. 53-62. PII: S1381-5148(97)00173-9
  26. Zagorodni A.A., Kotova D.L., Selemenev V.F. // React. Funct. Polym. 2002. Vol. 53. P. 157-171. PII: S1381-5148(02)00170-0
  27. Ghosh S., Dhole K., Tripathy M.K., Kumar R., Sharma R.S. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2015. Vol. 304. P. 917-923. https://doi.org/10.1007/s10967-014-3906-3
  28. Nakanishi K. Infrared Absorption Spectroscopy, Practical. San Francisco: Holden-Day, 1962. 233 p.
  29. Smith A.L. Applied Infrared Spectroscopy: Fundamentals, Techniques, and Analytical Problem-Solving. New York: Wiley, 1979. 336 p.ISBN: 978-0-471-04378-2
  30. Тарасевич Б.Н. ИК спектры основных классов органических соединений. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2012. 55 с.
  31. NIST Standard Reference Database Number 69 // Электронный ресурс: http://webbook.nist.gov/chemistry/ (дата посещения: 20 февраля 2023 г.)
  32. JCPDS-Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-080-0845, Na2CO3·H2O.
  33. Безрукова С.А. Карбоновые кислоты и их функциональные производные. Северск: Северский технол. ин-т, 2011.
  34. Beltran F.J. Ozone Reaction Kinetics for Water and Wastewater Systems. London: Lewis, 2003. 384 p. ISBN 9781566706292.
  35. JCPDS-Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-001-1047, Ni(OH)2.
  36. JCPDS-Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-035-0505, Cu(OH)2.
  37. JCPDS-Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-043-0347, Na2U2O7.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».