vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8358-2023-68-3-252-264vestift-812Research ArticleДИАГНОСТИКА И БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ И ПРИРОДНЫХ СИСТЕМDIAGNOSTICS AND SAFETY OF TECHNICAL AND ENVIRONMENT SYSTEMSГлины Республики Беларусь в качестве инженерных барьеров при захоронении радиоактивных отходовClays of the Republic of Belarus as engineering barriers for disposal of radioactive wasteМаковскаяН. А.MakovskayaN. A.

Маковская Наталья Александровна, кандидат биологических наук, доцент, заведующий лабораторией радиохимических исследований природных сред и экспертизы радиоактивных материалов

а/я 119, 220109, Минск

Natalia A. Makovskaya, Cand. Sci. (Biologics), Associate Professor, Head of the Laboratory for Radiochemical Research of Natural Environments and Examination of Radioactive Materials

PO Box 119, 220109

nata.mak@sosny.bas-net.byЛеонтьеваТ. Г.LeontievaT. G.

Леонтьева Татьяна Геннадьевна, старший научный сотрудник лаборатории радиохимических исследований природных сред и экспертизы радиоактивных материалов

а/я 119, 220109, Минск

Tatiana G. Leontieva, Senior Researcher, Laboratory for Radiochemical Research of Natural Environments and Examination of Radioactive Materials

PO Box 119, 220109

t.leontieva@tut.byБаклайА. А.BaklayA. A.

Баклай Анатолий Анатольевич, старший научный сотрудник лаборатории радиохимических исследований природных сред и экспертизы радиоактивных материалов

а/я 119, 220109, Минск

Anatoly A. Baklay, Senior Researcher, Laboratory for Radiochemical Research of Natural Environments and Examination of Radioactive Materials

PO Box 119, 220109

a.baklay@tut.byОбъединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны Национальной академии наук БеларусиThe Join Institute for Power and Nuclear Research – Sosny of the National Academy of Sciences of Belarus202303102023683252264Copyright © Маковская Н.А., Леонтьева Т.Г., Баклай А.А., 20232023Маковская Н.А., Леонтьева Т.Г., Баклай А.А.Makovskaya N.A., Leontieva T.G., Baklay A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/812

Определены критерии, на соответствие которым проведена оценка свойств и характеристик глин из промышленно эксплуатируемых месторождений Республики Беларусь с целью определения возможности их дальнейшего использования в составе подстилающего экрана пункта захоронения радиоактивных отходов (ПЗРО) Белорусской АЭС. Выполненный экспериментальный анализ образцов глин 12 месторождений Республики Беларусь показал, что оптимальными показателями по качеству для использования в составе инженерного барьера ПЗРО (подстилающий экран) обладают глины месторождений «Городное» Брестской области и «Марковское» Гомельской области. Установлено, что данные образцы глин обладают высокими сорбционными свойствами в отношении радионуклидов 137Cs и 85Sr. Значения степени сорбции радионуклидов 137Cs и 85Sr из водного раствора для перечисленных образцов глин составляют около 99 %, а значения коэффициента распределения радионуклидов (количественный показатель сорбции) – порядка 104 л/кг. С течением времени фиксация 137Cs на исследованных образцах глин увеличивается, то есть в составе подстилающего экрана ПЗРО данные глины будут являться эффективным барьером для предотвращения миграции радионуклидов в окружающую среду в случае разгерметизации упаковок с радиоактивными отходами.

Тhe criteria for compliance with which the properties and characteristics of clays from industrially exploited deposits of the Republic of Belarus were assessed in order to determine the possibility of their further use as part of the underlying screen of the radioactive waste disposal facility (RWDF) of the Belarusian NPP are defined. The performed experimental analysis of clay samples from 12 deposits of the Republic of Belarus showed that clays from the “Gorodnoye” deposits of the Brest region and the “Markovskoye” deposits of the Gomel region have optimal quality indicators for use as part of the RWDF engineering barrier (underlying screen). It has been established that these clay samples have high sorption properties for 137Cs and 85Sr radionuclides. The values of the degree of sorption of 137Cs and 85Sr radionuclides from an aqueous solution for the above clay samples are about 99 %, and the values of the quantitative indicator of sorption the coefficient of distribution of radionuclides – are about 104 l/kg. Over time, the fixation of 137Cs on the studied clay samples increases; as part of the underlying RWDF screen, these clays will be an effective anti-migration barrier to prevent the migration of radionuclides into the environment in the event of depressurization of radioactive waste packages.

глинистые материалыинженерные барьерысорбция радионуклидовкоэффициент распределенияцезийстронцийсlay materialsengineering barrierssorption of radionuclidesdistribution coefficientcesiumstrontiumReferencesСовременное состояние в разработках и использовании глинистых материалов в качестве инженерных барьеров безопасности на объектах консервации и захоронения радиоактивных отходов в России / О. А. Ильина [и др.] // Радиоактивные отходы. – 2019. – № 4(9). – С. 71–84. https://doi.org/10.25283/2587-9707-2019-4-71-84Il’ina O. A., Krupskaya V. V., Vinokurov S. E., Kalmykov S. N. State-of-Art in the Development and Use of Clay Materials as Engineered Safety Barriers at Radioactive Waste Conservation and Disposal Facilities in Russia. Radioaktivnye otkhody = Radioactive Waste, 2019, no. 4 (9), pp. 71–84 (in Russian). https://doi.org/10.25283/2587-9707-2019-4-71-84Применение природных глинистых материалов для повышения уровня ядерной и радиационной безопасности объектов ядерного наследия / В. В. Крупская [и др.] // Радиоактивные отходы. – 2018. – № 2(3). – С. 30–43.Krupskaya V. V., Biryukov D. V., Belousov P. E., Lekhov V. A., Romanchuk A. Yu., Kalmykov S. N. The use of natural clay materials to increase the nuclear and radiation safety level of nuclear legacy facilities. Radioaktivnye otkhody = Radioactive Waste, 2018, no. 2 (3), pp. 30–43 (in Russian).Линге, И. И. О системных мерах по расширению применения материалов на основе глин на объектах атомной отрасли / И. И. Линге, А. Ю. Иванов, К. С. Казаков // Радиоактивные отходы. – 2018. – № 4(5). – С. 33–41.Linge I. I., Ivanov A. Yu, Kazakov K. S. On comprehensive approach to use clay materials as nuclear facilities safety barriers. Radioaktivnye otkhody = Radioactive Waste, 2018, no. 4 (5), pp. 33–41 (in Russian).Савоненков, В. Г. Глины как геологическая среда для изоляции радиоактивных отходов / В. Г. Савоненков, Е. Б. Андерсон, С. И. Шабалев. – СПб.: ИД «Инфо Ол», 2012. – 216 с.Savonenkov V. G., Anderson E. B., Shabalev S. I. Clays as a Geological Environment for the Isolation of Radioactive Waste. St. Petersburg, Info Ol Publ., 2012. 216 p. (in Russian).Жемжуров, М. Л. Техническая концепция захоронения очень низкоактивных, низкоактивных и короткоживущих среднеактивных радиоактивных отходов Белорусской АЭС / М. Л. Жемжуров, Н. Д. Кузьмина // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. фіз.-тэхн. навук. – 2022. – Т. 67, № 1. – С. 105–118. https://doi.org/10.29235/1561-8358-2022-67-1-105-118Zhemzhurov M. L., Kuzmina N. D. Technical concept of disposal for very low-level, low-level and short-lived intermediate-level radioactive waste of the Belarusian NPP. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya fizika- technichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series, 2022, vol. 67, no. 1, pp. 105–118 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8358-2022-67-1-105-118Обзор зарубежных практик захоронения ОЯТ и РАО / Н. С. Цебаковская [и др.]; под ред. И. И. Линге, Ю. Д. Полякова. – М.: Комтехпринт, 2015. – 208 c.Tsebakovskaya N. S., Utkin S. S., Kapyrin I. V., Medyantsev N. V., Shamina A. V. Review of Foreign Practices of SNF and RW Disposal. Moscow, Komtekhprint Publ., 2015. 208 p. (in Russian).Poinssot, C. Experimental and modelling studies of caesium sorption on illite / C. Poinddot, B. Baeyens, M. H. Bradbury // Geochim. et Cosmochim. Acta. – 1999. – Vol. 63, № 19/20. – P. 3217–3227. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(99)00246-XPoinssot C. Baeyens B., Bradbury M. H. Experimental and modelling studies of caesium sorption on illite. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1999, vol. 63, no. 19–20, pp. 3217–3227. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(99)00246-XCs+ sorption onto Kutch clays: Influence of competing ions // A. S. Semenkova [et al.] // Appl. Clay Sci. – 2019. – Vol. 166. – P. 88–93. https://doi.org/10.1016/j.clay.2018.09.010Semenkova A. S., Evsiunina M. V., Verma P. K., Mohapatra P. K., Petrov V. G., Seregina I. F., Bolshov M. A., Krupskaya V. V., Romanchuk A. Yu., Kalmykov S. N. Cs+ sorption onto Kutch clays: Influence of competing ions. Applied Clay Science, 2019, vol. 166, pp. 88–93. https://doi.org/10.1016/j.clay.2018.09.010Булгаков, А. А. Моделирование долговременной трансформации форм нахождения 90Sr в почвах / А. А. Булгаков, А. В. Коноплев // Почвоведение. – 2005. – № 7. – С. 825–831.Bulgakov A. A., Konoplev A. V. Modeling of long-term transformation of 90Sr forms in soils. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science, 2005, no. 7, pp. 825–831 (in Russian). 10. Putilina V. S., Galitskaya I. V., Yuganova T. I. Sorption Processes in Groundwater Pollution with Heavy MetalsПутилина, В. С. Сорбционные процессы при загрязнении подземных вод тяжелыми металлами и радиоактивными элементами. Стронций: аналит. обзор / В. С. Путилина, И. В. Галицкая, Т. И. Юганова. – Новосибирск: ГПНТБ СО РАН, 2013. – 95 с.and Radioactive Elements. Strontium: Analytical Review. Novosibirsk, State Public Scientific and Technical Library of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 2013. 95 p. (in Russian).Белицкий, А. С. Охрана подземных вод от радиоактивных загрязнений / А. С. Белицкий, Е. И. Орлова. – М.: Медицина, 1968. – 209 с.Belitskii A. S., Orlova E. I. Protection of Groundwater from Radioactive Contamination. Moscow, Medicina Publ., 1968. 209 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.