Assessment of Radioecologically Relevant Radionuclides 14C, 99Tc, and 129I in Vitrified High-Level Nuclear Wastes from Spent Fuel Reprocessing

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

A method is proposed for quantifying the specific activities of radioecologically significant radionuclides, including 14C, 99Tc, and 129I, in vitrified high-level wastes. The conditions for the separation and purification of these radionuclides from potential interfering components are optimized and the yield coefficients and purification factors are determined. The quantification of 14C entails a three-fold distillation in CO2 followed by the measurement of the 14C counting rate in the purified solution by liquid scintillation spectrometry. 129I was determined by dissolving a sample in HNO3, five-fold extraction, and the subsequent measurement of the 129I counting rate in the purified solution using liquid scintillation spectrometry. The determination of 99Тс included dissolving a sample in the presence of ClO–, double extraction-chromatographic separation of  99Тс with an adsorbent impregnated with methyltrioctylammonium nitrate, followed by the determination of its activity by inductively coupled plasma–mass spectrometry. We have applied this approach to a simulator of vitrified high-level waste, labeled with radionuclides, and achieved satisfactory results. This approach will be instrumental in the analysis of the accumulated vitrified high-level wastes at the “Mayak” Production Association (Mayak PA). The results will be important for modeling the engineering safety barriers of a deep disposal site for radioactive wastes.

About the authors

E. V. Chukhlantseva

“Mayak” Production Association, 456784, Ozersk, Chelyabinsk oblast, Russia

Email: cpl@po-mayak.ru
Россия, 456784, Челябинская обл., Озерск, ул. Ленина, 31

O. V. Stepanova

“Mayak” Production Association, 456784, Ozersk, Chelyabinsk oblast, Russia

Email: cpl@po-mayak.ru
Россия, 456784, Челябинская обл., Озерск, ул. Ленина, 31

O. Yu. Dichenko

“Mayak” Production Association, 456784, Ozersk, Chelyabinsk oblast, Russia

Email: cpl@po-mayak.ru
Россия, 456784, Челябинская обл., Озерск, ул. Ленина, 31

T. A. Zaitseva

“Mayak” Production Association, 456784, Ozersk, Chelyabinsk oblast, Russia

Email: cpl@po-mayak.ru
Россия, 456784, Челябинская обл., Озерск, ул. Ленина, 31

K. A. Dzhevello

“Mayak” Production Association, 456784, Ozersk, Chelyabinsk oblast, Russia

Email: cpl@po-mayak.ru
Россия, 456784, Челябинская обл., Озерск, ул. Ленина, 31

E. L. Murashova

“Mayak” Production Association, 456784, Ozersk, Chelyabinsk oblast, Russia

Email: cpl@po-mayak.ru
Россия, 456784, Челябинская обл., Озерск, ул. Ленина, 31

Yu. M. Tatarnikova

“Mayak” Production Association, 456784, Ozersk, Chelyabinsk oblast, Russia; Seversk Technological Institute, National Research Nuclear University “MEPhI”, 636036, Seversk, Tomsk oblast, Russia

Email: cpl@po-mayak.ru
Россия, 456784, Челябинская обл., Озерск, ул. Ленина, 31; Россия, 636036, Томская обл., Северск, просп. Коммунистический, 65

E. A. Belanova

“Mayak” Production Association, 456784, Ozersk, Chelyabinsk oblast, Russia

Email: cpl@po-mayak.ru
Россия, 456784, Челябинская обл., Озерск, ул. Ленина, 31

P. A. Blokhin

Nuclear Safety Institute, Russian Academy of Sciences, 115191, Moscow, Russia

Author for correspondence.
Email: cpl@po-mayak.ru
Россия, 115191, Москва, ул. Большая Тульская, 52

References

  1. Федеральный закон от 11.07.2011 № 190-ФЗ (ред. от 21.12.2021) Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации. СПС Консультант Плюс.
  2. http://фцп-ярб2030.рф. Сайт федеральной целевой программы “Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016–2020 годы и период до 2030 года” (18.04.2023).
  3. Богатов С.А., Блохин П.А., Козлов П.В., Ремизов М.Б. Оценочный расчёт активности некоторых долгоживущих радионуклидов в составе РАО класса 1 – остеклованных ВАО, образующихся при переработке ОЯТ реакторов ВВЭР // Вопросы радиационной безопасности. 2019. № 2. С. 39.
  4. Богатов С.А., Блохин П.А. Усредненные оценки удельной активности и тепловыделения остеклованных высокоактивных отходов, накопленных на ФГУП “ПО "Маяк” // Вопросы радиационной безопасности. 2021. № 3. С. 3.
  5. Suarez J.A., Espartero A.G., Rodriguez M. Radiochemical analysis of 129I in radioactive waste streams // Nuclear instruments and methods in physics research. Section a: accelerators, spectrometers, detectors and associated equipment. 1996. V. 369. № 2–3. P. 407.
  6. Measuring extremely low levels of alpha and beta activity. 1220 Quantulus. LKB Wallac: Prospect, 1987. 8 p.
  7. Bucur C., Fulge M., Tudose A. 14C content in CANDU spent fuel claddings and its release under alkaline conditions // Radiocarbon. 2018. V. 60. № 6. P. 1773.
  8. Момотов В.Н., Верин Е.А. Определение удельной активности углерода-14 в образцах смешанного нитридного топлива уран-плутониевого облученного ядерного топлива // Радиохимия. 2021. № 3. С. 276.
  9. Устинов О.А., Якушин С.А. Технеций в газовых выбросах технологии остекловывания радиоактивных отходов (обзор научно-технической информации) // Радиохимия. 2021. Т. 63. № 4. С. 303.
  10. Kolacinska K., Rjlacinska K., Samczynski Z., Dudek J. A comparison study on the of Dowex 1 and TEVA-resin in determination of 99Tc in invironmental and nuclear cooiant samples in a SIA system with ICP-MS detection // Talanta. 2018. V. 184. P. 527.
  11. Tagami K., Uchida S., Determination of 99Tc in rain and dry fallout by ICP-MS // J. Radioanal. Nucl. Chem. 1995. V. 197. № 2. P. 409.
  12. Villar M., Avivar J., Ferrer L. Automatic in-syringe dispersive liquid–liquid microextraction of 99Tc from biological samples and hospital residues prior to liquid scintillation counting // Anal. Bioanal. Chem. 2015. V. 407. № 19. P. 5571 https://doi.org/10.1007/s00216-015-8761-8

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (73KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Е.В. Чухланцева, О.В. Степанова, О.Ю. Диченко, Т.А. Зайцева, К.А. Джевелло, Е.Л. Мурашова, Ю.М. Татарникова, Е.А. Беланова, П.А. Блохин

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».