Способ иммобилизации жидких высокосолевых радиоактивных отходов
METHOD OF IMMOBILIZATION OF LIQUID HIGH-SALT RADIOACTIVE WASTE

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к обращению с жидкими радиоактивными отходами (ЖРО) с целью их последующего длительного хранения и/или захоронения.
Развитие атомной энергетики РФ невозможно без решения проблемы обращения с ЖРО, образующимися при функционировании ядерного топливного цикла, при выводе из эксплуатации ядерно- и радиационно-опасных объектов, а также накопленными предприятиями атомной отрасли при выполнении оборонных программ. В зависимости от вида и радиотоксичности ЖРО для их кондиционирования разработаны различные способы. При этом продолжается поиск эффективных матричных материалов для кондиционирования ЖРО, оптимальных с точки зрения физико-химической стабильности получаемых компаундов и возможности использования для расширившейся номенклатуры ЖРО. Показатели качества компаундов для иммобилизации ЖРО (прежде всего водоустойчивость, радиационная и механическая устойчивость) должны отвечать действующим требованиям НП-019-15 [НП-019-15. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии. Сбор, переработка, хранение и кондиционирование жидких радиоактивных отходов. Требования безопасности].
Наиболее опасными для человека и окружающей среды являются полученные в результате переработки отработавшего ядерного топлива ЖРО высокого и среднего уровня активности, содержащие высокотоксичные долгоживущие актиниды, а также радионуклиды - продукты деления ядерного топлива (цезий, стронций, технеций и др.). Пример такого вида отходов - сильнокислые высокосолевые ЖРО среднего уровня активности, содержащие азотную и серную кислоты, а также в большом количестве ионы аммония и железа. В настоящее время в России в стадии реализации находится концепция, которая предусматривает кондиционирование ЖРО среднего уровня активности при полном исключении их сбросов в открытые гидросистемы. В качестве матриц для иммобилизации таких отходов можно рассматривать высокотемпературные (стекло, керамика) и низкотемпературные материалы (цемент, низкотемпературные кристаллические матрицы).
Высокотемпературная технология иммобилизации ЖРО в стеклоподобные компаунды (остекловывание) является в настоящее время единственной доведенной до промышленной стадии технологией обращения с ЖРО высокого уровня активности [Дмитриев С.А., Стефановский С.В. Обращение с радиоактивными отходами. М.: Изд. центр РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2000, 125 с.]. В большинстве стран мира (Франция, США, Великобритания, Германия, Япония, Индия, Южная Корея) для иммобилизации ЖРО высокого уровня активности используют натрий-боросиликатное стекло.
В известном способе предлагается проводить остекловывание отходов, включая радиоактивные отходы, при 1050-1250°C, но обычно процессы остекловывания производят при температуре порядка 1400°C [США 6258994, С03С 3/064, 2001.07.10].
Недостаток способа - при высоких температурах около 1000-1200°C существует опасность попадания в окружающую среду содержащихся в высокосолевых ЖРО радиоактивных изотопов летучих при высоких температурах элементов, например, цезия и технеция.
В России на ФГУП «ПО «Маяк» с 1986 г. для иммобилизации ЖРО применяют технологию остекловывания в электрической ванной печи прямого нагрева типа ЭП-500 с получением стекла на натрий-алюмо-фосфатной основе [Фосфатные стекла с радиоактивными отходами. Под ред. А.А. Вашмана и А.С. Полякова. М.: ЦНИИАтоминформ, 1997. - 172 с.].
Известный способ остекловывания ЖРО включает их флюсование ортофосфорной кислотой, нейтрализацию полученного стеклообразующего раствора этилендиамином и подачу стеклообразующего раствора в плавитель. При этом нейтрализацию стеклообразующего раствора проводят до достижения значений рН от 7 до 9 [RU 2293385, G21F 9/16, 10.02.2007].
Недостатки данного способа в том, что в переработку не могут быть вовлечены ЖРО, содержащие в большом количестве коррозионно-активные компоненты, прежде всего сульфат-ионы и железо, так как получение расплавов с компонентами таких ЖРО может привести к выходу из строя молибденовых электродов электропечи, а также к нарушению гомогенности и последующей девитрификации стеклоподобных компаундов.
Как альтернатива стеклу, для иммобилизации радионуклидов ЖРО предложены различные высокотемпературные минералоподобные кристаллические (керамические) материалы, в том числе на основе синтетических аналогов природных фосфатных минералов (например, монацит, апатит) [Radioactive Waste Forms for the Future. Eds. Lutze W. and Ewing R.C. Amsterdam: Elsevier, 1988. - 688 p.].
Например, в известном способе отверждения ЖРО высокого уровня активности предложено переводить отходы в гелеобразное состояние при введении в растворы отходов вводят соли циркония, железа и глицерин до концентрации их в растворах соответственно не менее 0,12, 0,6 и 0,23 моль/л. Полученную смесь выдерживают в течение не менее 2,5 часов с последующим добавлением в смесь раствора однозамещенного фосфата калия в фосфорной кислоте до мольного соотношения компонентов Zr:Fe:K:PO4=1:3:2:5-8, высушивают, прокаливают полученный полимерный гель цирконилфосфата соответственно при 70-90°C и 300-400°C и проводят плавление полученных гранул при 980-1000°C [RU 2293385, G21F 9/16, 10.02.2007].
4
3
4
Известный способ иммобилизации ЖРО в фосфатную керамику включает концентрирование радиоактивного раствора, смешивание его с фосфатной матрицей и дальнейшую термическую обработку. Отходы, сконцентрированные до уровня ЖРО высокого уровня активности, после смешивания с аморфным фосфатом циркония прокаливают до получения керамического спека. Спек капсулируют в стекло-кристаллические компаунды. Все стадии процесса проводят в едином реакционном сосуде при температурах, не превышающих 1000°C. Изобретение позволяет получить устойчивые минералоподобные фосфатные формы (коснарит [Na,Cs,Sr,Ln)(Zr,An,Fe)2(PO)], монацит [(Ln,An)PO]) [RU 2432631, G21F 9/16, 27.10.2011].
Предложенные в этих способах керамические материалы обладают высокой физико-химической стабильностью, превосходящую устойчивость стекла, однако указанные способы иммобилизации ЖРО в керамику имеют общие существенные недостатки, заключенные в необходимости тщательного соблюдения состава шихты по причине возможных различий в кратности концентрирования ЖРО для последующего отверждения, а также реализация способов требует разработки и внедрения несуществующих в настоящее время в промышленности новых технологий, прежде всего кальцинации ЖРО и газоочистки.
Основной недостаток известных высокотемпературных способов иммобилизации ЖРО (остекловывание и включение в керамический материал) состоит в том, что способы требуют создания или закупки специальных дорогостоящих массивных плавителей, ликвидация которых после окончания срока эксплуатации представляет большую радиоэкологическую проблему и в настоящее время не осуществляется.
Для иммобилизации ЖРО среднего и низкого уровня активности рассматриваются низкотемпературные способы цементирования [Козлов П.В., Горбунова О.А. Цементирование как метод иммобилизации радиоактивных отходов. - Озерск: РИЦ ВРБ ФГУП «ПО Маяк», 2011. - 144 с.]. Основное связующее вещество, используемое в промышленной технологии цементирования ЖРО низкого уровня активности - портландцемент, состоящий из трех- и двухкальциевого силикатов, алюмоферритов кальция и трехкальциевого алюмината [Баженов Ю.М. Технология бетона: Учебник. М.: Изд-во АСВ, 2003. - 500 с.].
3
Например, в известном способе кондиционирование ЖРО проводят цементированием с использованием электромагнитной обработки в вихревом слое с ферромагнитными телами вращения и последующим отверждением продукта. ЖРО последовательно подвергают электромагнитной обработке в вихревом слое и смешиванию с портландцементом при раствороцементном отношении не менее 0,6. По данному способу возможно отверждать ЖРО с общим солесодержанием до 500 г/дм [RU 2516235, G21F 9/16, 20.05.2014].
3
Недостатком технологии цементирования для задач обращения с ЖРО среднего уровня активности является использование в качестве основы дорогостоящего портландцемента, являющегося гидравлическим вяжущим веществом с долгим набором прочности и обладающим недостаточной физико-химической устойчивостью для обеспечения иммобилизации долгоживущих актинидов. При этом затворение портландцементом возможно растворов ЖРО с минеральным составом обычно не более 500-600 г/дм.
Следует особо отметить, аммонийсодержащие ЖРО не могут быть иммобилизованы путем цементирования по причине того, что процесс цементирования ЖРО происходит в щелочной области рН>11, что приводит к образованию и выделению токсичного аммиака. При этом согласно п. 41 НП-019-15 «на отверждение ЖРО путем включения радиоактивных веществ, содержащихся в них, в цементный матричный материал с получением цементного компаунда (цементирование) запрещается направлять ЖРО, содержащие вещества, взаимодействующие с цементом с образованием токсичных веществ».
Эффективность иммобилизации ЖРО сложного состава может быть достигнута при использовании низкотемпературной кристаллической магний-калий-фосфатной (МКФ) матрицы - синтетического аналога природного фосфатного минерала струвит [Винокуров С.Е., Куляко Ю.М., Мясоедов Б.Ф. Иммобилизация радиоактивных отходов в магний-калий-фосфатных матрицах. Российский химический журнал. 2010. Т. LIV. №3. С. 81-88].
2
4
4
2
Известен способ стабилизации уран- и плутонийсодержащих материалов в МКФ матрице, включающий регулирование рН ядерных материалов до рН не ниже 5 добавлением прокаленного MgO и оксида алюминия, к обработанному таким образом ядерному материалу добавляют связующее, содержащее MgO и KHPO в количестве не менее 20 масс. %, из которых 15 масс. % является оксидом магния, с образованием суспензии, и дополнительное введение MgO в количестве свыше стехиометрического - до 45 масс. % от суммы ядерного материала и связующего в зависимости от состава ядерного материала. Иногда в ходе процесса стабилизации добавляют борат или борную кислоту для регулирования скорости реакции и дополнительный наполнитель - летучую золу или оксид четырехвалентного металла - для придания высокой стабильности формам отходов. Смесь отверждается в течение 1-24 часов. Конечным продуктом являются отходы в виде связанных с фосфатами радиоактивных материалов, инкапсулированных в матрицу MgKPO⋅6HO [РФ №2307411, G21F 9/04, 2007.09.27].
3
Недостаток этого способа в том, что способ непригоден для стабилизации высокосолевых ЖРО с минерализацией не менее 600 г/дм, содержащих остатки урана, плутоний, а также трансплутониевые элементы, цезий, стронций, технеций и другие продукты деления и коррозии.
Кроме того, уровень рН не ниже 5 не является приемлемым для обращения с ЖРО, содержащими ионы аммония, и может привести к выделению токсичного аммиака.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ иммобилизации жидких высокосолевых радиоактивных отходов (ЖРО) в фосфатном компаунде, включающий регулирование уровня рН отходов, введение в полученный раствор последовательно при непрерывном перемешивании ионов двухвалентного никеля и ферроцианида калия и последующее отверждение полученной смеси путем добавления связующих реагентов дигидроортофосфата калия и оксида магния [RU №2381580, G21F 9/16, 10.02.2010].
3
Способ стабилизации предназначен для жидких щелочных высокосолевых ВАО с минерализацией до 750 г/дм.
4
2
Способ включает регулирование рН отходов до значений рН=8-9 путем добавления ортофосфорной кислоты, введение последовательно ионообменной смолы АВ-17 с СТ форме, ионов двухвалентного никеля и ферроцианида калия, последних в количестве соответственно 0,2-0,4 и 0,3-0,6 масс. %, и сульфида натрия, полученную смесь отверждают путем добавления связующих - дигидрофосфата калия и подготовленного при прокаливании оксида магния в стехиометрическом соотношении в расчете на количество воды отверждаемой смеси с избытком оксида магния 5-10 масс. %, с получением МКФ компаунда на основе MgKPO⋅6HO.
Недостаток способа состоит в том, что способ неприменим для сильнокислых ЖРО с высоким содержанием ионов аммония. Кроме того, при рН=8-9 суспензии ЖРО с высоким содержанием железа содержат осадок гидроксида железа с соосажденными элементами отходов, что может препятствовать качественному перемешиванию смеси и таким образом приводить к недостаточной гомогенизации компаундов и неравномерности компаундов по основным компонентам и радионуклидам.
Задачей изобретения является разработка способа иммобилизации кислых высокосолевых аммоний- и железосодержащих ЖРО среднего уровня активности, содержащих актиниды (прежде всего, плутоний и трансплутониевые элементы), а также продукты деления ядерного топлива (в том числе изотопы цезия и стронция).
3
Поставленная задача решается способом иммобилизации жидких высокосолевых радиоактивных отходов (ЖРО) в фосфатном компаунде, включающем регулирование уровня рН отходов, введение в полученный раствор последовательно при непрерывном перемешивании ионов двухвалентного никеля и ферроцианида калия и последующее отверждение полученной смеси путем добавления связующих реагентов дигидроортофосфата калия и оксида магния, в котором регулирование уровня рН отходов проводят до значений рН=1,8-2,2 путем добавления водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 550-650 г/дм, после введения ионов никеля и ферроцианида калия добавляют порошок борной кислоты.
Преимущественно ионы никеля в количестве 0,3-0,4% от массы исходного раствора ЖРО вносят в составе раствора нитрата никеля, ферроцианид калия добавляют в количестве 2-3% от массы исходного раствора ЖРО, а после введения ионов никеля и ферроцианида калия вносят порошок борной кислоты в количестве 3-4% от массы исходного раствора ЖРО.
Целесообразно порошок дигидроортофосфата калия предварительно измельчать до размера частиц в интервале 0,15-0,25 мм, а предварительную подготовку оксида магния проводить путем прокаливания при 1300-1400°C в течение не менее 3 часов.
Целесообразно перемешивание смеси на всех стадиях проводить механической мешалкой со скоростью 110-130 об/мин, а при достижении температуры полученной смеси 48-52°C прекращать перемешивание и оставлять смесь для отверждения в реакционной емкости или контейнерах.
Целесообразно для набора прочности полученный фосфатный компаунд выдерживают не менее 12 суток, а при проведении иммобилизации ЖРО в контейнерах объемом до 200 л для гомогенизации смеси использовать потерянную мешалку с возможностью вертикального перемещения.
На фиг. 1 представлена дифрактограмма MgO, подготовленного путем прокаливания при 1300°C в течение 3 часов.
На фиг. 2 - дифрактограмма образца МКФ компаунда после иммобилизации раствора-имитатора ЖРО.
В предложенном способе используется низкотемпературная МКФ матрицы, образующейся согласно экзотермической реакции (1) при комнатной температуре в растворе ЖРО после его нейтрализации раствором гидроксида натрия до уровня рН=2,0±0,2
Данный уровень кислотности полученного раствора ЖРО не приводит к выделению токсичного аммиака, а также препятствует выпадению железосодержащего осадка вследствие недопущения протекания реакции гидролиза по катиону железа(III).
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
3
Проводят нейтрализацию исходного кислого раствора ЖРО до рН=1,8-2,2 введением под слой раствора отходов раствора гидроксида натрия при непрерывном перемешивании со скоростью до 120 об/мин. Эффективная нейтрализация кислого раствора ЖРО достигается при использовании раствора гидроксида натрия с концентрацией 550-650 г/дм.
2
6
Повышение эффективности иммобилизации цезия как наиболее мобильного компонента ЖРО в МКФ матрице проводят при переводе элемента в малорастворимое состояние в виде его труднорастворимых смешанных ферроцианидов. Захват малых количеств цезия обусловливается меньшей растворимостью смешанных железистосинеродистых солей этого катиона и катионов тяжелых металлов, в частности малорастворимой смешанной соли состава CsNi[Fe(CN)].
4
6
2
В полученный нейтрализованный раствор ЖРО вносят ионы никеля в степени окисления 2+ и ферроцианид калия в количестве 0,3-0,4 и 2-3% от массы исходного раствора ЖРО, соответственно, с последующим перемешиванием смеси со скоростью 110-132 об/мин в течение 30 минут. Целесообразно вводить ионы никеля в виде растворимых солей (нитрат или сульфат никеля), а ферроцианид калия - в виде кристаллогидрата K[Fe(CN)]⋅3HO.
2
4
2
4
В подготовленном растворе ЖРО растворяют порошок дигидроортофосфата калия KНРО в количестве 98-102 масс. % от стехиометрического количества KНРО относительно количества воды в растворе ЖРО согласно реакции (1), при перемешивании со скоростью около 120 об/мин в течение 30 минут. Эффективное растворение связующего достигается предварительным измельчением порошкообразного реагента до размера частиц 0,15-0,25 мм.
После этого в раствор добавляют и растворяют порошок борной кислоты для регулирования скорости реакции (1) в количестве 3-4% от массы исходного раствора ЖРО (что составит не более 1,5% от массы компаунда) при перемешивании в течение 10 минут.
2
4
Далее в полученный раствор ЖРО при непрерывном перемешивании со скоростью около 120 об/мин постепенно вносят порошкообразный оксид магния MgO, в количестве 105-110 масс.% от стехиометрического количества MgO относительно количества воды в растворе ЖРО согласно реакции (1) (или 33,4±0,1% от количества внесенного KHPO), и перемешивают полученную смесь в течение не менее 20 минут. Предварительную подготовку используемого порошка MgO проводят путем его прокаливания при 1300-1400°C в течение не менее 3 часов.
Приготовленную смесь оставляют для отверждения в реакционной емкости или переносят в контейнеры. Время выдержки полученных образцов для набора прочности - не менее 12 суток.
Наиболее эффективно использование заявленного способа может быть при проведении отверждения ЖРО в цилиндрических контейнерах объемом до 200 л с использованием потерянной мешалки с возможностью вертикального перемещения для гомогенизации смеси связующих агентов и раствора ЖРО.
Пример 1
3
3
3
3
3
3
2
4
4
3
3
3
2
3
3
2
Раствор-имитатор раствора ЖРО среднего уровня активности объемом 1,0 дм и плотностью 1,37 г/см, содержащий азотную (здесь и далее в скобках - формула, чистота и стандарт использованных реагентов для приготовления раствора) (HNO, хч, ГОСТ 4461-77) и серную (HSO, хч, ГОСТ 4204-77) кислоты в количестве 300 и 150 г/дм, соответственно, а также нитрат аммония (NHNO, хч, ГОСТ 22867-77), нитрат железа (Fe(NO)⋅9HO, хч, ТУ 6-09-02-553-96), нитрат цезия (CsNO, хч, ТУ 6-09-437-83) и нитрат стронция (Sr(NO), чда, ГОСТ 2820-73) в количествах 250, 65, 13 и 10 г/дм, соответственно, нейтрализуют до рН=2,0 при подаче под слой водного раствора гидроксида натрия (NaOH, хч, ГОСТ 4328-77) с концентрацией 600 г/дм. Перемешивание смеси на всех стадиях проводят механической мешалкой на скорости 120 об/мин.
2
Предварительную подготовку используемого как затвердитель порошка оксида магния MgO проводят путем его прокаливания при 1300°C в течение 3 часов в высокотемпературной лабораторной камерной электропечи сопротивления. В результате прокаливания удельная поверхность оксида магния снижается в 5 раз до уровня 6,6 г/м. Полученные рентгенодифракционные данные (фиг. 1) однозначно показывают, что в результате получен кристаллический MgO, структура которого соответствует периклазу.
3
3
В полученный нейтрализованный раствор с плотностью 1,34 г/см и минерализацией 980 г/дм вносят порошкообразные реагенты при непрерывном перемешивании в количествах и порядке введения согласно таблицы 1.
Полученную смесь при достижении ее температуры 50°C помещают в тефлоновые формы для схватывания смеси. Часть смеси помещают в герметичный контейнер для определения возможного содержания аммиака в выделяющейся газовой фазе при твердении компаундов. Время выдержки полученных образцов МКФ компаундов с иммобилизованным раствором-имитатором ЖРО - 15 суток. Не вошедший в состав компаунда раствор ЖРО отсутствовал.
3
Полученную при твердении компаундов газовую смесь пропускают через водный раствор 0,01 н серной кислоты. Установлено, что содержание аммиака в растворе согласно ГОСТ 33045-2014 ниже предела обнаружения (менее 0,1 мг/дм).
3
Получены образцы МКФ компаундов, содержащие соли нейтрализованного раствора-имитатора ЖРО в количестве 20,8 масс. %, с плотностью 1,8±0,1 г/см и механической прочностью на сжатие 15,7±3,7 МПа.
6
Установлено постоянство механической прочности на сжатие полученных МКФ компаундов до и после их облучения компаундов ускоренными электронами, поглощенная доза составляет 1,1⋅10 Гр.
Показано, что прочность на сжатие полученных МКФ компаундов после 30 циклов замораживания и оттаивания (-40…+40°C), а также после 90-дневного погружения в воду составляет значения более 5 МПа.
4
4
2
3
4
3
2
4
Установлено, что основу МКФ компаундов составляет кристаллическая фосфатная фаза, рентгенодифракционные данные которой соответствуют природному минералу струвит MgNHPO⋅6HO (фиг. 2). В составе компаунда также присутствуют следующие кристаллические фазы: нитер KNO, нитратин NHNO, а также частично не вступившие в реакцию (1) связующее KHPO и затвердитель MgO, введенный в избытке до 10% от стехиометрии реакции (1).
Таким образом, установлена эффективность предлагаемого способа иммобилизации кислых высокосолевых аммоний- и железосодержащих ЖРО (на примере имитатора). Показатели качества полученного МКФ компаунда (механическая прочность, радиационная устойчивость, устойчивость к термическим циклам, водостойкость) соответствуют требованиям НП-019-15 к цементному компаунду.
Пример 2
3
По заявляемому способу проведена иммобилизация раствора-имитатора ЖРО объемом 20 см, содержащего радионуклиды Cs-137 и Sr-90. Химический состав раствора, соотношение реагентов и условия иммобилизации соответствовали указанным в Примере 1.
Данные об удельной активности радионуклидов в полученном МКФ компаунде, а также о водоустойчивости образцов МКФ компаундов по отношению к выщелачиванию радионуклидов, определенные согласно ГОСТ Р 52126-2003, приведены в таблице 2.
-4
-5
2
-3
2
Таким образом, установлено, что МКФ компаунд имеет высокую водоустойчивость к выщелачиванию продуктов деления ядерного топлива: интегральная скорость выщелачивания на 28 сутки контакта образцов МКФ компаундов с водой составляет для Cs-137 и Sr-90 - 4,1⋅10 и 4,7⋅10 г/(см⋅сутки), соответственно, что значительно ниже допустимого предела скорость выщелачивания этих радионуклидов согласно НП-019-15 для цементных компаундов - не более 1⋅10 г/(см⋅сутки).
Пример 3
3
По заявляемому способу проведена иммобилизация раствора-имитатора ЖРО объемом 20 см, содержащего долгоживущие актиниды Pu-239 и Am-241. Химический состав раствора, соотношение реагентов и условия иммобилизации соответствовали указанным в Примере 1.
Данные об удельной активности актинидов в полученном МКФ компаунде, а также о водоустойчивости образцов МКФ компаундов по отношению к выщелачиванию актинидов, определенные согласно ГОСТ Р 52126-2003, приведены в таблице 3.
-6
-6
2
-7
2
Таким образом установлено, что МКФ компаунд имеет высокую водоустойчивость к выщелачиванию актинидов: интегральная скорость выщелачивания на 28 сутки контакта образцов МКФ компаундов с водой составляет для Pu-239 и Am-241 - 8,1⋅10 и 6,3⋅10 г/(см⋅сутки), соответственно, что приближается к требованиям НП-019-15 к стеклоподобным компаундам - не более 1⋅10 г/(см⋅сутки) для Pu-239.
Заявляемый способ позволяет:
3
3
3
- иммобилизовать высокосолевые ЖРО с высоким содержанием азотной и серной кислот (по крайней мере до 300 и 150 г/дм, соответственно), ионов аммония (до 60 г/дм) и железа (до 15 г/дм), которые нецелесообразно включать в стеклоподобные, керамические или цементные компаунды;
3
- иммобилизовать нейтрализованные до рН=2,0±0,2 высокосолевые растворы ЖРО с минерализацией по крайней мере до 980 г/дм при наполнении компаундов по солям ЖРО по крайней мере до 20,8 масс. %;
- отверждать ЖРО в виде раствора, что гарантирует гомогенность полученных компаундов и равномерность распределения основных компонентов и радионуклидов по объему компаунда;
- избежать выпадения железосодержащего осадка, который может забивать трубопровод для передачи полученного раствора ЖРО в узел его отверждения и приводить к необходимости периодической промывки трубопровода от осадка;
- получать МКФ компаунды при комнатной температуре без необходимости создания дорогостоящих высокотемпературных плавителей, вывод из эксплуатации которых после окончания срока службы представляет радиоэкологическую проблему;
- иммобилизовать ЖРО, содержащие как продукты деления ядерного топлива, в том числе Cs-137 и Sr-90 с периодом полураспада около 30 лет, так и долгоживущие актиниды, в том числе Pu-239 и Am-241;
- иммобилизовать ЖРО, содержащие летучие радионуклиды, в том числе изотопы цезия, йода, технеция;
- иммобилизовать ЖРО в МКФ компаунд, основные показатели качества которого (водоустойчивость, механическая прочность, радиационная устойчивость, устойчивость к термическим циклам, водостойкость, объем не вошедших в компаунд ЖРО) соответствуют показателям качества цементного компаунда согласно НП-019-15;
4
4
2
- иммобилизовать ЖРО в МКФ компаунд на основе кристаллической матрицы - синтетического аналога природного минерала струвит MgNHPO⋅6HO, обладающего высокой физико-химической стабильностью в геологической среде;
- вследствие близости способов иммобилизовать ЖРО с использованием применяемого при цементировании отходов оборудования;
- использовать при иммобилизации ЖРО как небольшие контейнеры, так и крупные приповерхностные хранилища наливного типа.