CS202611B1 - Způsob zamezeni vzniku plynných směsných radiotoxlckých nitróznich exhalaci - Google Patents
Způsob zamezeni vzniku plynných směsných radiotoxlckých nitróznich exhalaci Download PDFInfo
- Publication number
- CS202611B1 CS202611B1 CS404379A CS404379A CS202611B1 CS 202611 B1 CS202611 B1 CS 202611B1 CS 404379 A CS404379 A CS 404379A CS 404379 A CS404379 A CS 404379A CS 202611 B1 CS202611 B1 CS 202611B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- mixture
- solutions
- radiotoxic
- nltróznlch
- spent
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 231100000336 radiotoxic Toxicity 0.000 title description 3
- 230000001690 radiotoxic effect Effects 0.000 title description 3
- VQTGUFBGYOIUFS-UHFFFAOYSA-N nitrosylsulfuric acid Chemical compound OS(=O)(=O)ON=O VQTGUFBGYOIUFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 claims description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910001927 ruthenium tetroxide Inorganic materials 0.000 claims 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003608 radiolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012633 leachable Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- MEMIGISGUUDFSL-UHFFFAOYSA-N nitroxyl anion ruthenium(1+) Chemical compound [Ru]N=O MEMIGISGUUDFSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- XFBLPIPEFDRLTH-UHFFFAOYSA-N oxoruthenium(1+) Chemical compound [Ru+]=O XFBLPIPEFDRLTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentoxide Inorganic materials O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu zamezeni vzniku plynných směsných radiotoxlckých nitróznich exhalaci, zvláště 106Ru04 i nitróznich emisi, které vznikají radiolýzou a/nebo pyrolýzou roztoků nitrátů radioaktivních izotopů, odpadajících z regenerace vyhořelého jaderného paliva.
Při regeneraci vyhořelého jaderného paliva vznikají kapalné-odpady, obsahující dusičnany celé řady ětěpných katlontů e vysokou radioaktivitou. Oejich zahuštěním, zpravidla na roztoky s aktivitami až 40 TBq i více a skladováním za zvláštních opatřeni, může dojit, vzhledem k obsahu většiny krátkodobých radioizotopů, během roků k poklesu radioaktivity až o 90 %. Vlivem radiolýzy a oxidace roztoků uvolňuji se z těchto roztoků však i radiotoxické emise kysličníku rutheničéláho ^^RuO^ a ^®RuO4 a toxické nitrózní exhalace, které je nutno průběžně zneškodňovat. Vzhledem k možnému rozptylu kapalných odpadů do životního prostředí, ukazuje se stále vlče snaha kapalná odpady stabilizovat a fixovat do formy skelných nebo keramických materiálů termickým zpracováním s různými pomocnými materiály: takové termické zpracováni je ovšem rovněž zdrojem zmíněných toxických exhalaci, které je nptno vždy náročně zneškodňovat.
Se stupněm vyhořeni jaderného paliva radioaktivita a zvláště obsah ruthania značně stoupá; v roztocích ruthenium existuje ve velkém množství různých forem. Vgtšlna z nich obsahuje značně stabilní kationt nitrosylruthenia RuNO/III/, který velmi snadno tvoři ce202 611
202 011 řady nltrato nebo nitrokomplexů. Radiolytioky, oxidaci nebo pyrolyticky aa většina právě těchto sloučenin ruthenle aěnl v plynný radlotoxlcký kysličník ruthenlčelý, který ve eměei β nltréznlml plyny je zdrojem exhalaci, které muel být bezpodmínečně likvidovány.
o sníženi obeehu ruthenle v nltróznloh exheledch ee enažl řada postupů, která Jeou vázány zprevldla na denltrael e eolldlflkael již zmíněných kapalných odpadů e vysekou radioaktivitou. Tek např. japoneký patent 75,140,799 blokuje ruthenlum v kyeelýeh dusičnanových roztocích redukci železnými pilinami. Postup podle zveřejněné německá patentová přihlášky 00S 2,240,929 využívá blokády ruthenle e obdobných kyselých roztocích formeldehydem. 'Naproti tomu poetup podle sovětského eutorekáho osvědčení 409.297 redukuje ež vzniklý kysličník ruthenlčelý za zvýěené teploty kysličníkem uhelnatým; poetup podle če, eutorekáho osvědčeni 191 C34 využívá redukční absorpce v některých amonných solích organických hydroxlkyeelln a poetup podle če. autorského osvědčeni 191614 využívá alkalická redukční absorpce za přítomnosti zinku nebo hliníku.
Nedostatky výěe uvedených poetupů, spočívající buS ve vzniku dalěleh objemů, například železítých eoll a/nebo delělch objemů, například nltróznloh exhalaci, které mohou být zdrojem delělhe rozptylu radioaktivity v plynné fázi, odstraňuje způsob podle vynálezu. Jehož podstatě spočívá v tom, že sloučeniny ruthenle z kyselých roztoků snadno oxidovátělně do plynná formy kysličníku ruthenlčeláho 1®3RuO4 a. 10®Ru04, ee ze přísady eklotvorných příměsi, tvořených kyselinou fosforečnou nebo/e kyselinou borltou nebo/e kyselinou křemičitou', lnkorporujl přímo z amonlakellzovená vodná euepenzm při pH až 10 v redukovaná stabilizovaná formě při teplotě 450 až 1050 °C, spolu · dalšími katlonty do chemicky, termicky 1 radlolytlcky etálých ekelnýeh nebo keramických materiálů, přičemž 1 nitrátová eložke eměei ee denitrlfikuje ne netoxloké emise.
Výhodou vynálezu je zvláětě to, že redukující složka aměel není příčinou delělhe vzniku nových seli, redukující složka eměei’, amoniak, případně amonluir, uplatňuje evůj účinek Již při redlelýze nebe redlelytloké oxidaci, a v přítomnosti pufrujleloh ekelnýeh složek eměei umožňuje naprosto bezpečný termický rozklad 1 značně vysokých obsahů dusičnanu amonného v roztocích, omezuje neobyčejně nebezpečí koroze remkčnleh nádob', zvláště ze přltemnoeti kyseliny fosforečná a · relativně nenáročnou manipulaci ·· dosahuje přímo netoxických e neradloaktivnlch exhalaci a stabilních fixovaných foroa radioaktivních odpadů, vhodnýoh pro dlouhodobá deponla.
Postup je dále popsán v příkladech provedeni, která věak jeho možnosti nevyčerpávajl • za použití například Jných eklotvorných aatorlálů nebo Jejioh složek, jako kyseliny arzenlčaá, titaničité nebo flueroborltá, lze poetup obměnit nebo přizpůsobit 1 jiným podmínkám'1, než je v příkladech uvedeno.
Přiklad 1
Koncentráty vodných roztoků nitrátů ětěpných produktů, odpadejících z regenerace vyhořelého jedernáhe paliva e obsahem radioaktivity po zahuětěnl až 150 TB^dm3 byla do deponovat elná formy uskutečněna přísadou sklotvorné eměei M3BO3 + Si02 v jemně práěkovltém
202 611
Stavu* Ba i dm3 kapalného odpadu β koncentraci 40 hnotn. % bylo použito 200 g H3BO3 a 110 S SA°2» s®ěe byla za Intenzivního mícháni upravena plynným amoniakem n® pH 10 a při teplotě 450 až 800 °C postupné dávkována a rozložena v reakční nádobě, určené pro daponiu* Po ukončeni pyrolýzy obsah nádoby vytaven v peci Ještě po dobu 1 hodiny při teplotě 1040 °C. Zachycené exhalace neebsahovely ani volné nitrózni plyny (a vyjInkou N20), ani radioaktivní složky. V alkalickén roztoku byla zachycena stopová nnožstvi H3803.
Přiklad 2
Roztok vysokoaktivniho vodného roztoku nitrátů po regeneraci vyhořelého jaderného paliva byl modelován neaktivním roztokem, jehož složení je vyjádřeno moleritou; HNO3 3M, Fe/N03/3 0.559 M, NaN03 0.010 M, Cr/N03/3 0.045 M, Ni/N03/2 0.052 M, Mo03 0.117M, Sr/NOj/2 0.027 M, Ba/N03/2 0.027 M, KNOj 0.064 M, Ce/NO^j 0.100 M, Al/NO^ 0.173 M, ZrO/NO3/3 0.100 M, Co/N03/2 0.01 Μ, ΤβΟ± 0.012 M, AgNOj 0.002 M, Cd/N03/2 0.002 M,
KRuO4 0.01 M.
dm3 roztoku byl enleen a 200 g H3P04 (85 hnotn. %) a směs za míchání byla upravena prouděn plynného amoniaku na pH 7. Vzniklá suspenze byle přlne nastřikována do vytopené korundové tavné nádoby při teplotě 780 až 840 °C.
V odcházejících exhalacích nebyl detagovén kysličník rutheničelý ani nitrózni emise. Hlavním obsahem exhalace byle vodní pára, kysličník dusný a menši množství dusíku.
V exhalaci nebyla dokázána ani přítomnost kysličníku fosforečného nebo jeho sloučenin. Rezultujíci pevný materiál vykazoval po vychladnuti sklovitou strukturu lesklého vzhledu e šedým nádechem.
Vyluhovatelnoet pevného materiálu vykazovala hodnotu 2^8.10 g.cra .d /20 °C do destilovaná vody.
Claims (1)
- Způsob zamezeni vzniku plynných emšených radlotoxlckých nltróznlch exhalaci e emisemi kysličníku ruthenlčeláho 103RuO4 a 106Ru04 a/nebo Ru04 a a emisemi nltróznlch plynů', vznikajících radlolýzou a/nebo pyrolýzou kyselých vodných roztoků nitrátů radioaktivních izotopů, která odpedejl z regenerace vyhořelého a zvláště vysoké vyhořelého jaderného paliva, vyznačený tim, že ketionty ruthenle spolu 8 ostatními kationty vstupních roztoků nitrátů*, upravených kyselinou fosforečnou a/nebo borltou a/nebo křemičitou se po následující amoniakalizaci směsi na pH 7 až 10, pyrolytlcky inkorporujl ve stabilní redukované pevné formě při teplotách 450 až 1050 °C do chemicky, termicky i radlolyticky stálých sklotvorných nebo keramikotvorných součásti směsi, při čemž se současně nitrátová složka směsi úplně denltrlfikuja.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS404379A CS202611B1 (cs) | 1979-06-11 | 1979-06-11 | Způsob zamezeni vzniku plynných směsných radiotoxlckých nitróznich exhalaci |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS404379A CS202611B1 (cs) | 1979-06-11 | 1979-06-11 | Způsob zamezeni vzniku plynných směsných radiotoxlckých nitróznich exhalaci |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS202611B1 true CS202611B1 (cs) | 1981-01-30 |
Family
ID=5382227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS404379A CS202611B1 (cs) | 1979-06-11 | 1979-06-11 | Způsob zamezeni vzniku plynných směsných radiotoxlckých nitróznich exhalaci |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS202611B1 (cs) |
-
1979
- 1979-06-11 CS CS404379A patent/CS202611B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4297304A (en) | Method for solidifying aqueous radioactive wastes for non-contaminating storage | |
| GB1527994A (en) | Thermodynamically stable product for permanent storage and disposal of highly radioactive liquid wastes | |
| US4514270A (en) | Process for regenerating cleaning fluid | |
| EP0174317A1 (en) | DETERMINATION OF REPRESSIVE WATER REACTORS. | |
| US4636336A (en) | Process for drying a chelating agent | |
| JPS63172999A (ja) | 水冷形原子炉における放射性物質の沈着の抑制方法 | |
| CA1229480A (en) | Ozone oxidation of deposits in cooling systems of nuclear reactors | |
| US3120493A (en) | Suppression of ruthenium volatilization in evaporation and calcination of radioactive waste solutions | |
| CS202611B1 (cs) | Způsob zamezeni vzniku plynných směsných radiotoxlckých nitróznich exhalaci | |
| US5093072A (en) | Process for the radioactive decontamination of metal surfaces, particularly portions of primary circuits of water-cooled nuclear reactors | |
| Maas Jr et al. | Confinement of ruthenium oxides volatilized during nuclear fuels reprocessing | |
| RU2203513C2 (ru) | Стеклообразующий фосфатный состав для иммобилизации алюминийсодержащих жидких высокоактивных отходов | |
| Spector et al. | Thermite process for fixation of high-level radioactive wastes | |
| JPS60159699A (ja) | 核排棄物の固定化方法 | |
| JP3864203B2 (ja) | 放射性廃棄物の固化処理方法 | |
| DE3730442A1 (de) | Verfahren zum schuetzen von metallischen flaechen gegen die korrosion durch oxide von vanadium und/oder natrium | |
| DE1592440C3 (de) | Verfahren zum Aufbereiten von mit pyrolytischem Kohlenstoff und/oder Carbiden oder Oxiden beschichteten, Uran enthaltenden Kernbrennstoffen fur Hochtemperaturreaktoren | |
| JP2019043810A (ja) | ガラス固化体の処理方法 | |
| IT8520286A1 (it) | Composizione di vetro per il contenimento di scarichi nucleari | |
| US3332884A (en) | Disposal of radioactive waste using coal waste slag | |
| CS215568B1 (cs) | Způsob zamezení korozního účinku kyselých kapalných edpadů | |
| JPS6396599A (ja) | 金属ルテニウムの溶解法 | |
| RU2293385C1 (ru) | Способ остекловывания жидких радиоактивных отходов | |
| RU1783585C (ru) | Способ дезактивации нержавеющих сталей | |
| Godbee | Fission product ruthenium, normally vo. lati. le to the extent ot 20 to 6010 in evaporation and calcination of simulated high level radtoactive wastes to 500-1000 |