Nuclear Energy Consulting and Services
Делаем планету чище
Добро пожаловать
Наши услуги
Очистка воды от радиоактивного трития
Нами разработан уникальный процесс очистки воды от низких концентраций трития менее 1*105 Bq/l на комплексных катализаторах. Технология позволяет проводить детектирование низких концентраций атомов трития и его перевод в комплексообразование ковалентными связями в нерастворимые комплексы. Вследствие чего остаточная концентрация трития в воде уменьшается на 20-40% на одном цикле очистки. Путем увеличения циклов возможно достижение лучших результатов по очистке воды от трития.
Радиационная опасность трития заключается в продуктах его реакции распада, в процессе которой с периодом полураспада 12.3 года получается гелий-3, электрон и антинейтрино. Поскольку энергия полураспада трития не превышает 19 keV (средняя же 5,5-58 keV)[1] образовавшиеся бета-частицы легко задерживаются простыми преградами, такими как кожные покровы биологических видов, латексные перчатки, маски. Однако радиационная опасность состоит в попадании трития внутрь живого организма с дыханием, потреблением пищи и впитыванием через кожные покровы.
Очистка воды от тяжелых радиоактивных изотопов
(технология COREBRICK)
Существующие методы очистки воды от трития
Одним из известных способов является двухступенчастая схема очистки загрязненной тритием воды методом ректификаци (WD-процесс). Очистка воды от трития основана на разности летучести НТО и Н2О, а именно: при 60°С давление Н2О в 1.056 раз больше чем НТО. Однако данный способ характеризуется сложностью в связи с необходимостью использования специального оборудования, а также значительными энергозатратами, которые требуются на поддержание постоянной температуры и давления в процессе ректификации для очистки больших объемов загрязненной тритием воды [http://www.ecologylife.ru/ecologists/metod-resh-prob-util-okr-sredy.html].
Одним из известных способов является двухступенчастая схема очистки загрязненной тритием воды методом ректификаци (WD-процесс). Очистка воды от трития основана на разности летучести НТО и Н2О, а именно: при 60°С давление Н2О в 1.056 раз больше чем НТО. Однако данный способ характеризуется сложностью в связи с необходимостью использования специального оборудования, а также значительными энергозатратами, которые требуются на поддержание постоянной температуры и давления в процессе ректификации для очистки больших объемов загрязненной тритием воды [http://www.ecologylife.ru/ecologists/metod-resh-prob-util-okr-sredy.html].
Известен также способ очистки загрязненной тритием воды, основанный на использовании химического электролиза и изотопного обмена в системе вода - водород (СЕСЕ - процесс). В способе реализуется процесс изотопного обмена атомов водорода между молекулами воды и газообразного водорода, при котором тяжелый изотоп (тритий) конденсируется в жидкой фазе.
Эти два способа реализованы российской компанией Росатом RosRAO в виде пилотной установки по выделению трития производительностью по входящему ЖРО 200 литров/час с начальной радиоактивностью 5*106 Bq/l. Результатом работы пилотной установки является очищенная вода до Существующие методы очистки воды от трития:1*104Bq/l с выходом 197 литров/час [5]. Однако это решение не может быть принято как лучшее, поскольку результатом очистки является высокая остаточная радиоактивность, не устраняющая возможность биологической катастрофы. Следует также отметить, что реализация способа сопровождается большим расходом электроэнергии за счет электролиза всего объема поступающих ЖРО, что также влечет дополнительные требования к безопасности.
Также известен способ очистки загрязненной тритием воды посредством двухтемпературного изотопного обмена в системе вода - водород (BHW-процесс). Однако данный способ характеризуется использованием высокого рабочего давления в колонне ~ 50 атм, большего объема газообразного водорода и невысокой степенью очистки.
Известен также способ очистки загрязненной тритием воды посредством двухтемпературного изотопного обмена в системе вода - сероводород (GS - процесс). Так же, как и в BHW-процессе, в GS используются горячие и холодные колонны и циркулирующий в системе газ. Однако в GS в качестве газа используется высокотоксичный сероводород под высоким давлением ~ 20 атм. [http://2015.atomexpo.ru/mediafiles/u/files/materials/6/Florya.pdf].
С другой стороны, существует ряд способов химического связывания тритиевой воды. Основная концепция которых заключается в создании кристаллогидратов и гидроксидов с химически активными оксидами металлов, такие как прокаленные фосфорнокислые соли калиево-магниевой смеси. В результате химической реакции происходит полное отверждение объема тритиевой воды.
Почему мы?
Здесь представлены основные преимущевства наших технологий
Мы же поставили перед собой задачи создания процесса химического выделения и связывания трития, в основу которого должны быть заложены методы таргетирования тритиевой воды, каталитически ускоренного химического связывания тритиевой воды и не связывания протиевой (обычной), перевода связанных соединений в химически инертное состояние и разработка концепции дальнейшего применения полученных инертных продуктов в строительной отрасли. Данная задача авторами была решена, решение было проверено и результаты подтверждены в Национальном Ядерном Центре Республики Казахстан в сентябре 2021 года отчетом «О применении метода очистки водных растворов от трития WES-H32G».
Данный метод отличается от перечисленных выше следующим:
По сравнению с физическими методами быстрая реализуемость (не требуется весьма долговременное строительство установок), низкая энергозатратность , более высокая эффективность
С процессами химического связывания - более высокая эффективность
С процессами сорбции – значительно меньшие объемы остатков, обогащенных тритием, подлежащих утилизации, а также более высокая эффективность (первый цикл технологии приводит к очистке на 20-40%, применение же каскадного метода позволит это улучшить).
