Технологию для захоронения радиоактивного цезия с помощью золы предложили в России

Фото из открытых источников

Научная команда из представителей двух сибирских и одного дальневосточного вуза разработали способ превращения золы от тепловых электростанций в надежное средство для захоронения цезия-137, что составляет солидную долю радиоактивных отходов. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на сообщение пресс-службы Минобрнауки РФ. Результаты работы опубликованы в Journal of Environmental Management.

Пресс-служба поясняет: исследователями разработана технология, способная одновременно решать две глобальные проблемы: утилизировать опасные радиоактивные отходы и перерабатывать миллионы тонн золы, что остаётся после сжигания угля на ТЭС. Найдена возможность прочно "упаковывать" радиоактивный цезий-137 в надёжную минералоподобную керамику, которая позволяет осуществлять безопасное захоронение в магматических породах.

Изотопы цезия наделены высокой радиоактивностью, у них длительный период полураспада, а значит, им требуется надежная изоляция от биосферы на тысячи лет. Международная стратегия предлагает осуществлять её в глубинных геологических формациях, но основным вопросом остается сложность создания прочной и химически стойкой матрицы, способной предотвратить утечку радионуклидов.

Специалистами Дальнего Востока и Сибири предложено экономичное решение. В роли исходного сырья они применили микросферы летучей золы диаметром менее 10 микрон. Они в огромных объёмах скапливаются на угольных электростанциях и становятся серьёзными загрязнителями воздуха. Но по составу как раз они оптимально подходят для синтеза минералов, что смогут удерживать цезий в своей кристаллической решетке.

Авторы идеи рассказали о деталях её воплощения. Они произвели пропитку микросферы раствором, который имитирует жидкие радиоактивные отходы с цезием, и произвели их высокотемпературную обработку. В итоге цезий не просто смешался с золой, а встроился в структуру новых минералов - поллуцита и Cs-кальсилита, что являются природными ловушками для данного элемента.

Экспертами был применён инновационный метод искрового плазменного спекания, позволяющий спрессовывать порошок при относительно низких температурах. Полученная керамика имеет плотность до 2,9 грамма на кубический сантиметр, обладая исключительной механической прочностью и гидролитической стабильностью. Таким образом, создан материал, геохимически совместимый с породами земной коры. Он составлен из тех же минералов, как и граниты или базальты.