Том 65, № 4 (2023)

Исследована экстракция U(VI), Th(IV), РЗЭ(III) и Sc(III) из нитратных и перхлоратных растворов растворами фосфорилподанда 1,5-бис[ди( п -толил)фосфорил]-3-оксапентана (L) в 1,2-дихлорэтане в зависимости от концентрации кислот в водной фазе. Определена стехиометрия экстрагируемых комплексов. Установлено, что по мере увеличения концентрации кислот величина «перхлоратного» эффекта снижается, и при концентрации кислот выше 0.3 моль/л ионы РЗЭ(III) экстрагируются подандом L из растворов HClO₄ менее эффективно, чем из растворов HNO₃. При экстракции Sc(III) «перхлоратный» эффект проявляется и в области высокой концентрации кислот, что приводит к повышению коэффициентов разделения Sc(III) и РЗЭ(III), U(VI) и Th(IV) при экстракции подандом L из растворов HClO₄.

В статических условиях изучена сорбция цезия из растворов нитратов натрия и калия, гидроксида натрия, а также из модельного раствора, имитирующего щелочные высокоактивные отходы (ВАО) ПО «Маяк», на различных резорцинформальдегидных сорбентах (РФС), сорбенте на основе борсодержащего полимера марки Клевасол и сорбенте марки Ферсал на основе модифицированного ферроцианида никеля. Показано, что во всех изученных средах наилучшими сорбционно-селективными характеристиками по отношению к цезию обладает сорбент Ферсал. При сорбции цезия из модельного раствора ВАО в динамических условиях объем пропущенного раствора до наступления 1%-го проскока для сорбента Ферсал составляет 127 колоночных объемов (к.о.). Ресурс очистки остальных изученных сорбентов в 3-4 раза меньше. Десорбция цезия с сорбента Ферсал может быть осуществлена при пропускании 9-10 к.о. 7.5 моль/дм³ HNO₃, однако при этом происходит разрушение гранул сорбента, что не позволяет использовать его повторно. Сделан вывод о том, что для очистки щелочных ВАО ПО «Маяк» наиболее перспективным является сорбент Ферсал.

Изучено влияние различных факторов на эффективность введения дейтерия в 3-(N-пирролил)пропаноил-L-гистидин и 3-(N-салицил)пропаноил-L-гистидин. В качестве источника дейтерия использовали тяжелую воду. Показано, что содержание атомов дейтерия в веществе можно увеличить, проведя предварительную обработку реакционной смеси газообразным дейтерием. Новый подход открывает дополнительные возможности как при получении высокомеченных препаратов при введении изотопов водорода в органические соединения, так и в теоретическом плане для более глубокого понимания участия в этом процессе активированных частиц дейтерия или трития, сольватированных на носителе и в пуле вещества.

Методом сквозной диффузии при комнатной температуре изучена миграция радионуклидов (³H, ⁹⁹Tc, ¹³⁷Cs, ²³³U) в уплотненных образцах глинистых материалов при поровой диффузии из модельного выщелата фосфатной матрицы РАО с суммарным содержанием солей около 400 мг/л. По результатам экспериментов определены эффективные коэффициенты диффузии и коэффициенты сорбционного распределения радионуклидов для изученных барьерных глинистых материалов. Выявлены закономерности диффузионного переноса трития, цезия и урана в зависимости от структуры, минерального состава глинистых материалов и содержания радионуклидов в поровом растворе. Предложены численные решения для расчета эффективных коэффициентов поровой диффузии этих радионуклидов. Для анализа факторов, влияющих на диффузию технеция, пока недостаточно данных.

В донных отложениях (ДО) морей Лаптевых и Карского ¹³⁷Cs в течение ~30 лет мигрировал по механизму диффузии с коэффициентами диффузии ( D ) n ·(10^-9-10^-8) cм²/с. В профиле ДО между слоями грунта сохранялся градиент концентрации ¹³⁷Cs; тренд снижения концентрации от верхнего к нижним слоям керна не нарушался на всем пути миграции радионуклида. ¹³⁷Cs медленно мигрировал в толщу ДО; около 20% ¹³⁷Cs оставалось в верхнем (0-1 см) слое грунта. ¹³⁷Cs мигрировал в ДО залива Цивольки архипелага Новая Земля при крайне низкой температуре -1.0, -1.2°С вод и грунтов дна. Концентрация ¹³⁷Cs в верхнем слое ДО (0-1 см) моря Лаптевых и залива Цивольки характеризовалась близким диапазоном значений 7-18 и 14-24 Бк/кг, соответствующих глобальному уровню загрязнения грунтов. Залив Цивольки 10 месяцев закрыт льдом. Профиль ¹³⁷Cs в кернах ДО формировался за счет диффузии радионуклида в условиях короткого теплого периода поступления в залив терригенной взвеси. Содержание ¹³⁷Cs в ДО залива Цивольки и вид профиля концентраций в кернах показали отсутствие утечки радионуклида из захороненных в заливе объектов с радиоактивными веществами. Определения коэффициентов диффузии ¹³⁷Cs, выполненные по экспериментальным данным, будут востребованы в моделях миграции радионуклида в водоемах и при научной поддержке мероприятий по минимизации ущерба от воздействия радиационного фактора.