ИГР РЕАКТОРЫНЫҢ СӘУЛЕЛЕНГЕН ОТЫНЫН ИММОБИЛИЗАЦИЯЛАУ ҮШІН МАТРИЦАНЫҢ ҚҰРАМЫН ТАҢДАУ

Импульстік графитті реактор (бұдан әрі – ИГР) өз түріндегі бірегей ядролық қондырғы – зерттеу реакторы болып табылады, оның белсенді аймағы ²³⁵U изотопы бойынша 90 масс. % байытылған уран-графитті отындардан тұрады. ИГР реакторын төмен байытылған отынға түрлендіру аясында 1967 жылы реактордан алынған алғашқы белсенді аймақты иммобилизациялау мүмкіндігі зерттелуде. Бета-сәулелендіргіштердің құрамы бойынша сәулеленген отын орташа белсенді қалдықтар санатына жатады. ЖБК отынының жану дәрежесінің есептік мәні массаның 1% - дан азын құрады. ҚР ҰЯО РМК АЭИ филиалының мамандары ИГР реакторының сәулеленген отынын цемент матрицасына иммобилизациялау әдісін ұсынды. Байытуды ²³⁵U бойынша <20 масс. % деңгейіне дейін төмендету үшін отынды сарқылған уранмен сұйылтуды жүргізу алдын ала болжанады. Матрицаның қасиеттері Халықаралық және Ұлттық стандарттарымен анықталған технологиялық талаптарға сәйкес келуі керек. Жоғарыда айтылғандарға байланысты матрицаның құрамын таңдау, оның сипаттамаларын анықтау сияқты, институт мамандарының алдында тұрған өзекті міндет болып табылады.
Жұмыстың мақсаты ИГР реакторының сәулеленген отынын иммобилизациялау үшін сенімді матрицаның қалыптасуын қамтамасыз ететін цемент ерітіндісінің құрамын таңдау болды.
Мақалада цемент ерітіндісінің ұсталу уақытын (басталуын), көлемінің өзгеру біркелкілігін, су бөлуді, тұтқырлығы мен біркелкілігін анықтау әдістері мен нәтижелері келтірілген.

1. Экологический кодекс Республики Казахстан: офиц. текст по сотоянию на 2 января 2021 года № 400-VI. https://adilet.zan.kz/rus/docs/K2100000400.

2. Измерение мощности излучения от облученного ядерного топлива реактора ИГР и анализ радионуклидного состава ОЯТ: отчет о НИР / А.Г. Коровиков. – Курчатов: Филиал ИАЭ РГП НЯЦ РК, 2017. – № 36-100-05/375 вн. от 01.03.17.

3. Nuclear Waste Forms / S.V. Stefanovsky, S.V. Yudintsev, R. Giere, G.R. Lump-kin // Energy, Waste and the Environment: A Geological Perspective. Geological Society, London. – 2004. – Special Publication. – V. 236. – P. 37-63.

4. Ojovan M.I. An introduction to nuclear waste immobilization / M.I. Ojovan, W.E. Lee. – Second Edition. Elsevier.

5. Технологические и организационные аспекты обращения с радиоактивными отходами // IAEA-TCS-27. – Вена. – 2005.

6. Правила организации сбора, хранения и захоронения радиоактивных отходов и отработавшего ядерного топлива, утв. приказом Министра энергетики Республики Казахстан от 8 февраля 2016 года № 39 (с изменениями от 21.09.2020 г.).

7. СТ РК 3723-2021. Отходы радиоактивные цементированные. Общие технические требования. https://online.zakon.kz/Document/?doc_id=33712184.

8. Обзор результатов исследований импульсного реактора ИГР [Электронный ресурс] / Горин Н.В., Кандиев Я.З., Щербина А.Н. и др. – 2003. URL: https://www.nnc.kz/media/bulletin/files/xOzRdhY81A.pdf (дата обращения: 04.11.2023).

9. Институт атомной энергии национального ядерного центра республики Казахстан – 60 лет: Книга / Под ред. Батырбекова Э.Г. и Скакова М.К. – Кокшетау: КФ «Кокшетау», 2018. – 51 с.

10. Реактор ИГР. Разбавление высокообогащенного уранового топлива / Батырбеков Э.Г., Коянбаев Е.Т., Гныря В.С., Котляр А.Н. // Человек. Энергия. Атом. – 2020. – № 1(33). – С. 23-27.

11. Импульсный графитовый реактор ИГР / И.В. Курчатов, С.М. Фейнберг, Н.А. Доллежаль и др. // Атомная Энергия. – 1964. – Т. 17, вып. 6. – С. 463-474.

12. Dedik T. Russian Research Reactor Fuel Return Program starts shipping fuel to Russia [Электронный ресурс] / T. Dedik, I. Bolshinsky, A. Krass – 2003. – URL: https://inis.iaea.org/collection/ NCLCollectionStore/ Public/35/066/35066230.pdf (дата обращения 16.12.2023 г.)

13. Малинина Г.А. Строение и гидролитическая устойчивость самарий, гафний и урансодержащих стеклокристаллических материалов для иммобилизации твердых радиоактивных отходов: дис. …канд.хим.наук: 05.17.02 / Малинина Галина Александровна; ФГУП «РАДОН». – М., 2016. – 117 с.

14. Апсэ В.А. Ядерные технологии: учебное пособие / В.А. Апсэ, А.Н. Шмелев – М.: МИФИ, 2008. – 128 с.

15. Encapsulation of HEU / Graphite Particulate – Potential Formulations and Other Considerations, DEC_0988_A, S Farris, Sellafield LTD, 2020.

16. Туманов Ю.Н. Плазменные, высокочастотные, микроволновые и лазерные технологии в химико-металлургических процессах: книга / Ю.Н. Туманов. – М.: Физматлит, 2010. – 958 с.

17. Р.З. Рахимова Композицизионные вяжущие для иммобилизации токсичных и радиоактивных отходов / Н.Р. Рахимова, Р.З. Рахимов, О.В. Стоянов // Вестник Казанского технологического университета. – 2013. № 4. – Т. 16. – С. 175-182.

18. ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии. М.: Изд-во стандартов, 2003. – 11 с.

19. ГОСТ 310.6-85. Цементы. Методы определения водоотделения. М.: Изд-во стандартов, 2003. – 2 с.

20. ГОСТ 310.3-76. Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема. М.: Изд-во стандартов, 2003. – 6 с.

21. ГОСТ 10180-2012. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. М.: Изд-во стандартов, 2018. – 32 с.