AbstractsPhysics

This PhD thesis is closely linked to the Ignalina NPP decommissioning activities and radioactive waste management as well as related to the searching for effective and low-cost materials which could operate as technogenic and natural barriers. The aim of the work is to evaluate equilibrium and kinetic sorption parameters in heterogeneous systems as well as to investigate sorption mechanisms and processes responsible for radionuclide removal from liquid radioactive waste and retention by artificial and natural barriers. Synthesized sorbents (titanium silicates and iron oxides) were used in sorption experiments. Samples of loam originated from the Galilaukė site and Triassic clay from industrial Šaltiškiai quarry selected as a candidate for the engineered barrier of the Lithuanian near-surface repository were taken for laboratory investigations. The sorption parameters (distribution coefficient (Kd), kinetic coefficients) of Cs, Pu and Am for newly synthesized inorganic sorbents, iron oxides and clay minerals have been evaluated. It has been determined that titanium silicates synthesized using TiOSO4 are the most suitable for Cs isotope removal from contaminated solutions. The largest Pu Kd values and better sorption kinetics were determined for synthesized iron oxides. It has been found that gradients of competitive ion concentrations and variations in pH values can interfere Cs, Am and Pu retention by engineered barriers made from Šaltiškiai clay. It has been determined that... [to full text] Ši daktaro disertacija glaudžiai siejasi su Ignalinos AE uždarymo ir radioaktyviųjų atliekų utilizavimo problemomis bei paieškomis medžiagų, galinčių atlikti technogeninių ir gamtinių barjerų funkcijas. Tuo tikslu šiame darbe buvo įvertinti pusiausvyros ir kinetiniai sorbcijos parametrai heterogeninėse sistemose bei ištirti vyksmai, lemiantys radionuklidų pašalinimą iš skystųjų radioactyvųjų atliekų bei sulaikymą dirbtiniais ir gamtiniais barjerais. Darbe buvo ištirti titano silikatai susintetinti Ukrainos Sorbcijos ir endoekologijos problemų institute bei geležies oksidai susintetinti ir apibūdinti Fizikos institute, naudojant Mesbauerio spektroskopiją. Taip pat laboratoriniams tyrimams buvo paimti molių, parinktų paviršinės saugyklos Lietuvoje dirbtiniams barjerams, ėminiai iš Galilaukės aikštelės (moreninis priemolis) ir pramoninio Šaltiškių karjero (triaso molis). Titano silikatų, geležies oksidų ir molio mėginių sorbcinė geba nustatyta Cs, Pu ir Am elementams, įvertinti jų pusiausvyros bei kinetiniai sorbcijos parametrai (pasiskirstymo koeficientas, Kd, sulaikymo faktorius, Rf). Nustatyta, kad didžiausia Cs sorbcijos geba pasižymėjo titano silikatai, susintetinti naudojant TiOSO4, geresnė Pu sorbcijos kinetika nustatyta sintetiniams geležies oksidams. Didelę reikšmę Cs, Am ir Pu izotopų sulaikymui turi pH verčių kaita bei konkuruojančių jonų koncentracijų gradientas. Nustatyti du skirtingi Cs sorbcijos mechanizmai, esant mažoms ir didelėms Cs koncentracijoms.... [toliau žr. visą tekstą]