Localization of Vapors of Cesium Iodide on Ceramic Block-Cellular Contact Elements in an Oxidizing Environment

M. D. Gasparyan; Гаспарян М. Д.; V. N. Grunskii; Грунский В. Н.; Yu. S. Mochalov; Мочалов Ю. С.; L. P. Sukhanov; Суханов Л. П.; A. V. Titov; Титов А. В.; S. V. Tishchenko; Тищенко С. В.; E. O. Obukhov; Обухов Е. О.

doi:10.31857/S0040357123060064

Localization of Vapors of Cesium Iodide on Ceramic Block-Cellular Contact Elements in an Oxidizing Environment

Authors: Gasparyan M.D.¹, Grunskii V.N.¹, Mochalov Y.S.², Sukhanov L.P.², Titov A.V.¹, Tishchenko S.V.¹, Obukhov E.O.¹
Affiliations:
1. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia
2. AO Proryv
Issue: Vol 57, No 6 (2023)
Pages: 720-730
Section: Articles
Published: 01.11.2023
URL: https://journals.rcsi.science/0040-3571/article/view/232298
DOI: https://doi.org/10.31857/S0040357123060064
EDN: https://elibrary.ru/IHABNA
ID: 232298

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The efficiency of separate trapping of cesium oxide and molecular iodine formed during oxidative thermolysis of cesium iodide in the process of chemisorption on ceramic highly porous block-cellular contact elements is investigated. The dynamic sorption capacity of contact elements with an applied aluminosilicate sorption-active layer and with an active layer of silver nitrate for cesium and iodine, respectively, is determined. The developed contact elements are recommended for use in systems of local gas purification of hightemperature processing stages of recycling of spent nuclear fuel.

Keywords

ceramic highly porous cellular materials, contact elements, sorption-active layer, cesium iodide and oxide, molecular iodine, high-temperature chemisorption, sorption capacity, trapping efficiency, oxidizing environment, radioactive waste

References

Очкин А.В., Бабаев Н.С., Магомедбеков Э.П. Введение в радиоэкологию. М.: ИздАТ, 2003.
Shin J.M., Park J.J., Song K.-Ch. Cesium Trapping Characteristics on Fly Ash Filter According to Different Carrier Gas // Proceedings of Intern. Conf. “Global’07”. Boise. Idaho, USA. 2007. P. 610.
Jae Hwan Yang, Joo Young Yoon, Ju Ho Lee, Yung-Zun Cho. A kaolinite-based filter to capture gaseous cesium compounds in off-gas released during the pyroprocessing head-end process // Annals of Nuclear Energy. 2017. V. 103. P. 29.
Баранов С.В., Баторшин Г.Ш., Максименко А.Д., Сизов П.В., Алой А.С., Стрельников А.В., Гаспарян М.Д., Грунский В.Н., Беспалов А.В. Алюмосиликатные фильтры для высокотемпературной хемосорбции паров цезия // Вопросы радиационной безопасности. 2013. № 1. С. 3.
Гаспарян М.Д., Грунский В.Н., Беспалов А.В., Магомедбеков Э.П., Попова Н.А. Керамические высокопористые блочно-ячеистые фильтры-сорбенты для улавливания паров цезия // Огнеупоры и техническая керамика. 2013. № 7–8. С. 3.
Гаспарян М.Д., Грунский В.Н., Беспалов А.В., Магомедбеков Э.П., Попова Н.А., Баранов С.В., Баторшин Г.Ш., Бугров К.В., Занора Ю.А., Истомин И.А., Степанов С.В., Макаров О.Н. Перспективы применения керамических высокопористых блочно-ячеистых фильтров-сорбентов газообразного радиоактивного цезия в решении вопросов обеспечения экологической безопасности производств атомной отрасли // Экология промышленного производства. 2014. № 1. С. 26.
Гаспарян М.Д. Локализация летучих радионуклидов на керамических высокопористых блочно-ячеистых материалах в процессах обращения с РАО и ОЯТ. Дис. … докт. техн. наук. М.: 2016.
Lewis B.J., Iglesias F.C., Cox D.S., Gheorghiu E.A. Model for Fission Gas Release and Fuel Oxidation Behavior for Defected UO2 Elements // Nuclear Technology. 1990. V. 92. P. 353.
Крюков Ф.Н., Кислый В.А., Кормилицын М.В., Кузьмин С.В., Маершин А.А., Никитин О.Н., Строжук С.В., Шишалов О.В. Распределение продуктов деления в облученном виброуплотненном оксидном топливе // Атомная энергия. 2005. Т. 99. № 5. С. 380.
Мазанников М.В., Потапов А.М., Вылков А.И., Суздальцев А.В., Зайков Ю.П. Способ окислительной обработки отработавшего нитридного ядерного топлива. Пат. 2775563 РФ. 2022.
Кулюхин С.А., Каменская А.Н., Михеев Н.Б., Мелихов И.В., Коновалова Н.А., Румер И.А. Химия радиоактивного йода в газовой среде: фундаментальные и прикладные аспекты // Радиохимия. 2008. Т. 50. № 1. С. 3.
Устинов О.А., Двоеглазов К.Н., Тучкова А.И., Шадрин А.Ю. Локальная система газоочистки при окислении отработавшего нитридного топлива // Атомная энергия. 2017. Т. 123. № 4. С. 203.
Грунский В.Н., Беспалов А.В., Гаспарян М.Д., Давидханова М.Г., Кабанов А.Н., Лукин Е.С., Попова Н.А., Харитонов Н.И. Синтез полифункциональных высокопористых блочно-ячеистых материалов на основе оксидной керамики // Огнеупоры и техническая керамика. 2016. № 6. С. 3.
Jin Myeong Shin, Jang Jin Park, Jae Won Lee, Sang Ho Na, Young Ja Kim, Geun IL Park. Design of Engineering Scale Off-Gas Trapping system at KAERI // Proceeding of GLOBAL 2011, Makuhari. Japan. Paper № 395956. P. 1.
Гаспарян М.Д., Грунский В.Н., Магомедбеков Э.П., Беспалов А.В., Игнатов А.В., Лебедев С.М. Локализация радиоактивного йодистого метила на керамических сорбентах // Огнеупоры и техническая керамика. 2011. № 11–12. С. 24.
Плющев В.Е., Степина С.Б., Федоров П.И. Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть I / Под ред. К.А. Большакова. М.: Высшая школа, 1976.
Scheer M.D., Fine G.J. Entropies, Heats of Sublimation, and Dissociation Energies of the Cesium Halides // J. Chem. Phys. 1962. V. 36. № 6. P. 1647.
Ровный С.И., Пятин Н.П., Истомин И.А. Улавливание 129I при переработке отработавшего ядерного топлива энергетических установок // Атомная энергия. 2002. Т. 92. № 6. С. 496.
Jae Hwan Yang, Joo Young Yoon, Seok-Min Hong, Ju Ho Lee,Yung-Zun Cho. An efficient capture of cesium from cesium iodide (CsI) off-gas by aluminosilicate sorbents in the presence of oxygen // J. Industrial and Engineering Chemistry. 2019. V. 77. P. 146.
Постановление Правительства РФ от 19 октября 2012 г. № 1069. О критериях отнесения твердых, жидких и газообразных отходов к радиоактивным отходам, критериях отнесения радиоактивных отходов к особым радиоактивным отходам и к удаляемым радиоактивным отходам и критериях классификации удаляемых радиоактивных отходов.