New technologies for decontamination of radioactive substances scattered by nuclear accident

• Autorzy: Nishizaki Y. , Miyamae H. , Ichikawa S. , Izumiya K. , Takano T. , Kumagai N. , Hashimoto K.

Warianty tytułu

PL

Nowe technologie dekontaminacji radioaktywnych substancji rozproszonych przez awarię nuklearną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Our effort for decontamination of radioactive cesium scattered widely by nuclear accident in March 2011 in Fukushima, Japan has been described. Radioactive cesium scattered widely in Japan has been accumulating in arc or plasma molten-solidified ash in waste incinerating facilities up to 90,000 Bq/kg of the radioactive waste. Water rinsing of the ash resulted in dissolution of cesium ions together with high concentrations of potassium and sodium ions. Although potassium inhibits the adsorption of cesium on zeolite, we succeeded to precipitate cesium by in-situ formation of ferric ferrocyanide and iron rust in the radioactive filtrate after rinsing of the radioactive ash with water. Because the regulation of no preservation of any kind of cyanide substances, cesium was separated from the precipitate consisting of cesium-captured ferric ferrocyanide and ferric hydroxide in diluted NaOH solution and subsequent filtration gave rise to the potassium-free radioactive filtrate. Cesium was captured by zeolite from the potassium-free radioactive filtrate. The amount of this final radioactive waste of zeolite was significantly lower than that of the arc-molten-solidified ash.

PL

Opisano wysiłki podjęte po awarii nuklearnej w marcu 2011 w Fukushimie, Japonia. Radioaktywny cez rozproszony na znacznym obszarze Japonii jest akumulowany do poziomu 90,000 Bq/kg w spalarniach śmieci w procesie stapiania w łuku plazmy radioaktywnych śmieci. Przemywanie wodą popiołów powoduje wymywanie radioaktywnego cezu wraz ze znacznymi ilościami potasu i sodu. Ponieważ potas inhibituje adsorpcję cezu na zeolitach, udało się stracić cez w postaci kompleksu z żelazo żelazicyjankiem oraz tlenków żelaza w przesączu po przemywaniu radioaktywnego popiołu. Ustawodawstwo zakazuje przechowywania jakiejkolwiek substancji zawierającej grupę cyjanową, dlatego otrzymany osad rozpuszczono stosując rozcieńczony NaOH. Ponowna filtracja doprowadziła do uzyskania radioaktywnego przesączu nie zawierającego jonów potasu. Następnie radioaktywny cez został zaadsorbowany na zeolitach. Końcowa ilość radioaktywnych zeolitów była znacząco mniejsza od popiołów.

Słowa kluczowe

EN

nuclear accident; scattered Cs; waste incineration facility; Cs accumulation; Cs decontamination; radioactive waste

PL

awaria nuklearna; rozproszone substancje radioaktywne; spalarnia odpadów; akumulacja Cs; odpady radioaktywne; adsorpcja cezu

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 1
• Strony: 283--290
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nishizaki Y.

autor

Miyamae H.

autor

Ichikawa S.

autor

Izumiya K.

autor

Takano T.

autor

Kumagai N.

autor

Hashimoto K.

• Daiki Ataka Engineering Co., Ltd., Kashiwa, 277-8515 Japan

Bibliografia

• [1] H. Qin, Y. Yokoyama, Q-H. Fan, H. Iwatani, K. Tanaka, A. Sakaguchi, Y. Kanai, J.-M. Zhu, Y. Onda, Y. Takahashi, Geochem. J. 46, 297-302 (2012).
• [2] Private communication.
• [3] R. J. Orth, K. P. Brooks, D. E. Kurath, Pacific Northwest Laboratory Report, the U.S. Department of Energy, Contract DE-AC06-76lUO 1830 (1994).
• [4] J. Van, R. Smit, Nature 181, 1530-1531 (1958).
• [5] J. L. Collins, K. K. Anderson, Oakridge National Laboratory Report, ORNLITM-20001367.
• [6] Y. Fujiki, Y. Komatsu, T. Sasaki, N. Ohta, Nippon Kagaku Kaishi 10, 1656-1663 (1981).
• [7] P. Rajec, J. Orechovská, I. Novák, J. Radioanalytical and Nuclear Chemistry 245 (2), 317-321 (2004).
• [8] I. V. Sheveleva, V. A. Avramenko, S. Yu. Bratskaya, V. V. Zheleznov, E. B. Modin, V. I. Sergienko, Russian J. Appl. Chem. 83 (12), 2115-2120 (2010).
• [9] V. Avramenko, S. Bratskaya, V. Zheleznov, I. Sheveleva, O. Voitenko, V. Sergienko, J. Hazard Mater. 28;186(2-3), 1343-1350 (2011).
• [10] K. Watari, J. At. Energy Soc. Japan 12, 718-725 (1970).
• [11] J. F. Walker Jr., P. A. Taylor, D. D. Lee, Separation Science and Technology 34(6-7), 1167-1181 (1999).