Сорбция радиоактивного метилиодида на материале Бусофит, импрегнированном различными соединениями

Solid State Chemistry, 2003. V. 171. P. 434-438.

4. A novel approach for preparation of highly crystalline anatase ТЮ2 nanopowder from the agglomerates /Hosseinnia, M. Keyanpour-Rad, M. Kazemzad, M. Pazouki. // Powder Technology, 2009. V. 190. P. 390-392.

5. Claus Feldmann, Hans-Otto Jungk. Polyol-Mediated Preparation of Nanoscale Oxide Particles. // Angew. Chem. Int. Ed., 2001. V. 40. № 2. P. 359-362.

6. Agusti Sin, Philippe Odier. Gelation by Acrylamide, a Quasi-Universal Medium for the Synthesis of Fine Oxide Powders for Electroceramic Applications. // Advanced Materials, 2000. V. 12. № 9. P. 649-659.

7. Получение тонкодисперсных порошков для синтеза непористой керамики на основе цирконатов РЗЭ методом холодного прессования и спекания. /Т. Аунг, А.О. Меркушкин, Зо Е Мо У, Зин Ко Ко У, Чжо Ту Яа. // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. [под ред. П.Д. Саркисова и

В.Б. Сажина]; / РХТУ им. Д.И. Менделеева. М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2010. Т. XXIV. 7 (112). С. 24-29.

8. К. Deshpanda, A. Mukasyan, A. Varma. Direct Synthesis of Iron Oxide Nanopowders by the Combustion Approach: Reaction Mechanism and Properties // Chem. Mater., 2004. V. 16. P. 4896-4904.

9. K. Deshpanda, A. Mukasyan, A. Varma. Aqueous Combustion Synthesis of Strontium-Doped Lanthanum Chromite Ceramics // Journal of American Ceramic Society, 2003. V. 86. N. 7. P. 1149-1154.

10. R. Ianos, P. Barvinschi. Solution combustion synthesis of calcium zir-conate,CaZr03, powders // Journal of solid state chemistry, 2010. V. 183. P. 491-496.

УДК 621.039.75:66.081.32

C.M. Лебедев, A.B. Обручиков

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

СОРБЦИЯ РАДИОАКТИВНОГО МЕТИЛИОДИДА НА МАТЕРИАЛЕ БУСОФИТ, ИМПРЕГНИРОВАННОМ РАЗЛИЧНЫМИ

СОЕДИНЕНИЯМИ

A comparison of the effectiveness of the material Busofit impregnated with various compounds is spent. The experiments showed that the accumulation of methyl iodide on this material the index of adsorbing capacity for all impregnants gradually decreases. It is shown that the best impregnant is iodide diazabicyclooctane barium.

Проведено сравнение эффективности работы материала Бусофит, импрегнирован-ного различными соединениями. Выполненные эксперименты показали, что по мере накопления метилиодида на данном материале индекс сорбционной способности для всех импре-гнантов постепенно снижается. Показано, что наилучшим импрегнантом является иодид-диазобициклооктан бария.

Углеволокнистый материал Бусофит является перспективным сорбентом для контроля радио йода на АЭС [1]. Он гидрофобен, термо- и хими-

чески стоек и имеет специфические свойства: обладает пористостью; ориентированной вдоль оси волокна фибриллярной структурой; малым диаметром волокна (3-15) мкм и развитой поверхностной плотностью.

Рис. 1. Кинетика накопления йодистого метила первым слоем Бусофита

СН31, мг

Рис. 2. Изменение индекса сорбционной способности Бусофита

т(СН31), мг

Рис. 3. Расход импрегнантов в зависимости от массы накопленного метилиодида. Ag - количество неизрасходавонного импрегнанта, мкмоль/г; go - исходное количество импрегнанта, мкмоль/г

В связи с этим в данной работе был выбран именно этот материал, импрегнированный следующими соединениями: ВаЬ, ТЭДА и иодид-диазобициклооктаном бария (комплексное соединение ТЭДА с ВаЬ, далее -комплекс). Содержание импрегнантов в материале во всех случаях составляло 100 мкмоль/г.

Эксперименты по улавливанию радиоактивного метилиодида проводились на контрольно-исследовательском йодном стенде РХТУ им. Д.И. Менделеева [2] с использованием фильтра, состоящего из 3 секций по 4 слоя Бусофита в каждой. Условия проведения экспериментов были теми же, что и в работе [3]. Концентрация метилиодида на протяжении всего процесса оставалась постоянной и составляла С(СНз1) = 13,4 ± 1,7 мг/м3.

На рисунке 1 представлена кинетика накопления йодистого метила в первых (фронтальных) слоях материала с выбранными импрегнантами.

Как видно из рисунка 1, емкость сорбента с комплексным соединением выше, чем совокупная емкость сорбентов с ВаЬ и ТЭДА. Это объясняется тем, что в материале, импрегнированном комплексным соединением, помимо хемосорбции метилиодида и изотопного обмена, дополнительно происходит внутримолекулярный изотопный обмен.

В качестве критерия для оценки эффективности работы импрегниро-ванного материала был выбран индекс сорбционной способности а, определяемый по формуле (1).

1 1 А

сс=--т-------- т

г А-Ах ^

где а - индекс сорбционной способности (с" ), - показатель, характеризующий степень снижения концентрации радиоактивного метилиодида за одну секунду нахождения газового потока в объеме сорбента при данных условиях; А -суммарная активность радиоиода, поступившая в сорбент (Бк); ^ .-активность радиойода на расстоянии х от фронтально слоя (Бк); т-время пребывания газового потока в слое материала (время контакта), с.

По мере накопления метилиодида индекс сорбционной способности постепенно снижается (см. рисунок 2), что связано с уменьшением доли (А^о) реакционноспособного импрегнанта (см. рисунок 3).

Как видно из рисунков 1 и 3, скорость накопления СНз1 и расходования импрегнанта выше на материале, импрегнированном ТЭДА, по сравнению с материалом, импрегнированным ВаЬ. Это обстоятельство свидетельствует о том, что химическая реакция взаимодействия СНз1 с ТЭДА протекает с большей скоростью, чем реакция изотопного обмена СНз1311 с Ва127Ь. Следует отметить, что выработка импрегнанта протекает полнее на сорбенте, импрегнированном комплексным соединением, и сорбент накапливает большие количества метилиодида. Таким образом, в данной работе проведено сравнение эффективности работы материала Бусофит, импрегнированно-го различными соединениями. Выполненные эксперименты показали, что по мере накопления метилиодида на данном материале индекс способности для всех импрегнантов постепенно снижается. Показано, что наилучшим импре-гнантом является иодид-диазобициклооктан бария.

Библиографические ссылки

1. Сравнительные испытания эффективности сорбционнофильтрующих материалов для очистки газовых выбросов от радиоактивного йода. / В.Г. Крицкий, Н.И. Ампелогова, В.И. Крупенникова [и др.]; // Атомная энергия, 2004. Т.97. Вып. 6. С. 457-464.

2. Обручиков А.В., Широков В.В., Растунов Л.Н. Создание контрольноисследовательского йодного стенда. // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. [под ред. П.Д. Саркисова и В.Б. Сажина]; / РХТУ им. Д.И. Менделеева. М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2008. Т. XXII. №8 (88). С. 9-11.

3. Лебедев С.М., Обручиков А.В., Растунов Л.Н. Определение индекса сорбирующей способности материала марки Бусофит Т-040, импрегниро-ванного иодид-диазобициклооктаном бария. // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. [под ред. П.Д. Саркисова и В.Б. Сажина]; / РХТУ им. Д.И. Менделеева. М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2010. Т. XXIV. 7 (112). С. С. 36-39.

УДК 621.039.75:66.081.32

А.А. Харчев, А.В. Обручиков, С.М. Лебедев

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕНИ РАБОТЫ ЙОДНОГО СОРБЕНТА НА ЕГО СПОСОБНОСТЬ УЛАВЛИВАТЬ РАДИОАКТИВНЫЙ

МЕТИЛИОДИД

The sorption capacity of iodine adsorbent SKT-3IK was studied. Samples of charcoal were in conditions simulating the work of iodine filter. It was shown that the index of sorption capacity decreases with increasing interaction time of the iodine adsorbent with atmospheric air.

Изучена сорбционная способность образцов промышленного сорбента СКТ-ЗИК, длительное время находившихся в условиях, моделирующих работу йодного фильтра. Установлено, что индекс сорбционной способности снижается с увеличением времени контакта активированного угля с атмосферным воздухом.

При эксплуатации атомных электростанций (АЭС) неизбежны утечки радиоактивных продуктов деления из тепловыделяющих элементов в первый контур реактора, а из него в рабочие помещения АЭС. Основными газовыми радиоактивными компонентами в воздухе на АЭС являются изотопы ксенона и криптона, а также пары радиоактивного иода. Как источник облучения наиболее важным нуклидом иода является 1311.

Для локализации инертных радиоактивных газов, аэрозолей и иода, т. е. предотвращения их распространения по помещениям контролируемой