Специалисты Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) и Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова изучили поведение актинидов при возможной коррозии стальных контейнеров хранилища радиоактивных отходов на площадке «Енисейский» (Красноярский край), рассказали в пресс-службе Минобрнауки России.
Исследование показало, что присутствие в подземных водах продуктов коррозии железа в форме (окси)гидроксидов усиливает сорбцию актинидов минералами трещиноватых пород. Эти результаты важны для оценки безопасности глубинного захоронения радиоактивных отходов. Результаты работы опубликованы в журнале «Геохимия».
Долговременная изоляция радиоактивных отходов в глубоких геологических формациях требует учета всех процессов, включая коррозию металлоконструкций. Породы массива служат природным барьером, но главными путями возможной миграции радионуклидов могут стать зоны трещиноватости. В ходе работы моделировались условия хранилища с использованием раствора, имитирующего местную подземную воду. Исследовалось влияние продуктов коррозии (оксидов и гидроксидов железа) на сорбцию нептуния, плутония и америция гнейсами «Енисейского» участка.
В работе были смоделированы условия глубинного хранилища: использовали раствор-имитатор подземной воды реального химического состава, а эксперименты предусматривали длительный контакт раствора с породой и продуктами коррозии. В таких условиях железо постепенно переходит в раствор и затем выпадает в виде тонкодисперсных оксидов и гидроксидов, образуя на поверхности трещин и минералов тонкослойные пленки сложного состава. Эти вторичные железосодержащие фазы обладают развитой поверхностью и большим числом активных центров, поэтому они способны удерживать ионы актинидов
Как продемонстрировали авторы, продукты коррозии способствуют перераспределению нептуния, плутония и америция с первичных минералов (кварца, полевых шпатов) на вторичные железосодержащие фазы. Метод цифровой радиографии позволил идентифицировать зоны накопления актинидов (видимые как затемненные области), совпадающие с участками формирования тонких плёнок вблизи трещин. Таким образом, именно образующиеся оксиды железа существенно усиливают сорбционную ёмкость породы по отношению к радионуклидам.
Ключевой вывод исследования состоит в том, что продукты коррозии контейнера сами формируют дополнительный барьер, снижающий миграционную способность долгоживущих актинидов в системе «контейнер — порода — подземные воды». Эти результаты важны для корректировки геохимических моделей и прогнозов долговременной безопасности подземного хранилища радиоактивных отходов на участке «Енисейский».
Ранее Наука Mail рассказывала, что тверские ученые научились управлять наносплавами.
