Dynamic tests of cesium-137 recovery from the Mayak model alkaline HLW using p-isononylcalix[6]arene based extractant

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The article presents the results of studies on composition optimization, properties, and laboratory dynamic tests of extraction mixtures based on p-isononylcalix[6]arene for the alkaline HLW purification to remove 137Cs. The distribution of 137Cs among the products of the technological scheme is presented and the coefficients of raffinate purification to remove 137Cs are determined. It was revealed that, in the case of using nitric acid as a stripping solution, nitrosation of p-isononylcalix[6]arene is possible in the technological process. The composition of the resulting product was determined. To prevent nitrosation of p-isononylcalix[6]arene, formic acid was used in the stripping stage, which ensured stable operation of the extraction stand for 48 h with 137Cs extraction from model alkaline HLW at a level of 99.7%.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. Z. Yumaguen

St. Petersburg State University; Mayak Production Association; Ozyorsk Institute of Technology

Author for correspondence.
Email: cpl@po-mayak.ru
Russian Federation, St. Petersburg; Ozyorsk; Ozyorsk

E. S. Babitova

St. Petersburg State University; Khlopin Radium Institute

Email: cpl@po-mayak.ru
Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

M. V. Logunov

Mayak Production Association

Email: cpl@po-mayak.ru
Russian Federation, Ozyorsk

M. D. Karavan

St. Petersburg State University; Khlopin Radium Institute

Email: cpl@po-mayak.ru
Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

P. V. Kozlov

Mayak Production Association; Ozyorsk Institute of Technology

Email: cpl@po-mayak.ru
Russian Federation, Ozyorsk; Ozyorsk

A. V. Konnikov

Mayak Production Association

Email: cpl@po-mayak.ru
Russian Federation, Ozyorsk

I. V. Smirnov

St. Petersburg State University; Khlopin Radium Institute

Email: igor_smirnov@khlopin.ru
Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

References

  1. Логунов М.В., Карпов В.И., Дружинина Н.Е., Тананаев И.Г. // Вопр. радиац. безопасности. 2011. № 1 (61). С. 15.
  2. Богатов С.А., Блохин П.А., Уткин С.С. // Вопр. радиац. безопасности. 2021. № 3 (103). С. 3.
  3. Козлов П.В., Ремизов М.Б., Макаровский Р.А., Дементьева И.И., Лупеха Н.А., Зубриловский Е.Н., Кустов С.В., Мирошниченко А.А. // Радиоактивные отходы. 2018. № 4 (5). С. 55.
  4. Pereira C., Arafat H.A., Falkenberg J.R., Regalbuto M.C., Vandegrift G.F. Recovery of Entrained CSSX Solvent from Caustic Aqueous Raffinate Using Coalescers: Report ANL-02/34. 2002.
  5. Smirnov I.V., Shadrin A.Yu., Babain V.A., Logunov M.V. // ACS Symp. Ser. 2000. Vol. 757. Ch. 8. P. 107.
  6. Gutsche C.D. Calixarenes: an Introduction. Ser.: Monographs in Supramolecular Chemistry. Cambridge: Royal Soc. Chem., 2008.
  7. Smirnov I.V., Stepanova E.S., Tyupina M.Yu. // Macroheterocycles. 2017. Vol. 10. N 2. Р. 196.
  8. Ивенская Н.М., Логунов М.В., Смирнов И.В. // Радиохимия. 2018. Т. 60. № 4. С. 378.
  9. Smirnov I.V, Karavan M.D., Istomina N.M., Kozlov P.V., Voroshilov Yu.A. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2020. Vol. 326. N 1. P. 675.
  10. Smirnov I.V., Karavan M.D., Yumaguen A.Z. // RAD Conf. Proc. 2021. Vol. 5. P. 48.
  11. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Л.: Химия, 1991. 432 с.
  12. Химия долгоживущих осколочных элементов / Под ред. А.В. Николаева. М.: Атомиздат, 1970. 328 с.
  13. Экстракция металлов фенолами / Под ред. А.В. Николаева. Новосибирск: Наука, 1976. 189 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Structural formula of IN6.

Download (42KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Mass spectrum of IN6 (m/z 1417 – molecular peak [C96H144O6Na]+).

Download (156KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. IR spectrum of IN6 (ν – stretching, δ – deformation, ω – fan, t – torsional, ρ – pendulum, Ar – vibrations of the aromatic system).

Download (119KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Laboratory extraction unit of the “mixer-settler” type.

Download (109KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Schematic diagram of the power supply unit.

Download (108KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Extraction of cesium from aqueous solutions (pH 13.6) with organic phases containing from 0 to 15 vol% solubilizer.

Download (101KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Dependences of the metal distribution coefficient on the pH of the initial aqueous phase during their extraction with a solution of 40 g/dm3 IN6 in C2Cl4.

Download (77KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Isotherm of cesium extraction with a 40 g/dm3 solution of IN6 in C2Cl4 (a) and the dependence of lgDCs on lgC(IN6) at pH 13.64 and constant ionic strength (b).

Download (98KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Distribution of 137Cs by technological products.

Download (76KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Content of 137Cs in technological products.

Download (80KB)
Indexing metadata
12. Fig. 11. Distribution of 137Cs in products by stages and its distribution coefficients in extraction (a) and re-extraction (b) blocks.

Download (119KB)
Indexing metadata
13. Fig. 12. IR-ATR spectra of p-quinone, nitrosated and initial IN6.

Download (157KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 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».