Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Интеграция нормативно-правовых требований и научно-технических принципов в разработке систем очистки трапных вод АЭС с ВВЭР

10.12.2025 2025 - №04 Топливный цикл и радиоактивные отходы

А.С. Чугунов В.А. Винницкий

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2025.4.06

УДК: 621.039.73

Рассматриваются особенности эксплуатации АЭС в контексте обращения с жидкими радиоактивными средами. Подчеркивается, что традиционные технологии очистки и компактного хранения таких сред, основанные на принципе нулевого выхода радиоактивных веществ за пределы территории АЭС, становятся морально устаревшими и экономически неэффективными в условиях действия новых нормативно-правовых актов (ФЗ № 89 и ФЗ № 190). Проанализирована опытная эксплуатация новой системы очистки трапных вод на блоках № 1 и 2 НВЭАС-2, выявлены причины неполного достижения проектных показателей и представлено комплексное научно-техническое обоснование применения метода ионоселективной сорбции. Описаны условия образования катионных, анионных и нейтральных комплексов при участии лигандов (OH-, оксалат-, фосфат-анионов и др.) и влияние pH среды на долю сорбционно-активных форм радионуклидов (7Be, 60Co, 124,125Sb). В качестве перспективного направления предложена сортировка радионуклидов по периоду полураспада с использованием мембранной нанофильтрации, удерживающей в ретентате крупноразмерные ионы с малой подвижностью – комплексоны и комплексонаты и другие комплексные формы активированных продуктов коррозии и, вероятно, полимерные формы сурьмы, выводя при этом в пермеат ионы щелочных металлов и аммония. Обоснована необходимость комплексного учета нормативно-правовых и естественно-научных факторов при проектировании современных систем очистки трапных вод АЭС.

Ссылки

  1. Чугунов А.С., Винницкий В.А. Локальные системы для реализации концепции организации раздельного сбора и переработки жидких радиоактивных сред АЭС с ВВЭР. Радиоактивные отходы. 2021;4(17):44–56. DOI: https://doi.org/10.25283/2587-9707-2021-4-44-56
  2. Чугунов А.С., Винницкий В.А. Инновационные методы обращения с радиоактивно загрязненными водами АЭС – окна возможностей. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2022;2:103–114. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2022.2.10
  3. Асмолов В.Г., Гусев И.Н., Казанский В.Р., Поваров В.П., Стацура Д.Б. Головной блок нового поколения – особенности проекта ВВЭР-1200. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2017;3:5–21. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2017.3.01
  4. Дуб А.В., Юханов В.А. Оценка срока службы действующих реакторных установок ВВЭР-1000. Тяжелое машиностроение. 2009;12:9–12.
  5. Глебов А.П. Развитие атомной энергетики в России и мире с реакторами поколений 3+ и 4. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. 2020;1:77–93. DOI: https://doi.org/10.55176/2414-1038-2020-1-77-93
  6. Авезниязов С.Р., Стахив М.Р. Опыт работы по обращению с ЖРО на Кольской АЭС. Радиоактивные отходы. 2018;4(5):49–54.
  7. Качан П.П.,Краснов И.М., Стахив М.Р. Опыт эксплуатации комплекса переработки радиоактивных отходов на Смоленской АЭС. Радиоактивные отходы. 2018;1(2):34–41.
  8. Дмитриев С.А., Лифанов Ф.А., Савкин А.Е., Лащенов С.М. Обращение с кубовыми остатками АЭС. Атомная энергия. 2000;89(5):365–372. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/3106 (дата обращения 01.11.2025).
  9. Савкин А.Е., Дмитриев С.А., Лифанов Ф.А., Голобоков С.М., Сластенников Ю.Т., Синякин О.Г. Возможность применения сорбционного метода для очистки жидких радиоактивных отходов АЭС. Радиохимия. 1999;41(2):172–176.
  10. Чугунов А.С., Нечаев А.Ф. Особенности проблемы «обезвреживания» радиоактивных концентратов атомных электростанций и пути ее решения. Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2011;10(36):32–38. URL: https://science.spb.ru/content-iti/10-36-2011 (дата обращения 01.11.2025).
  11. Мацкевич Г.В., Кузьменко Л.Б., Рогачев Е.Ф., Хрубасик А., Шмидт Ю. Установка глубокого упаривания радиоактивных солевых растворов. Патент РФ № 2129314, 1999. URL: https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2129314&TypeFile=html (дата обращения 01.11.2025).
  12. Радиохимия и химия ядерных процессов (Под ред. Мурина А.Н., Нефедова В.Д., Шведова В.П.). Ленинград, Гос. научно-техническое издательство химической литературы, 1960, 784 с.
  13. Кузнецов Ю.В., Щебетковский В.Н., Трусов А.Г. Основы очистки воды от радиоактивных загрязнений. (Под ред. чл.-кор. АН СССР В.М. Вдовенко). Москва, Атомиздат, 1974, 360 с.
  14. Арустамов А.Э., Савкин А.Е., Зинин А.В., Красников П.В., Прилепо Ю.П., Перевезенцев В.В., Свитцов А.А., Хубецов С.Б. Метод ионоселективной очистки жидких радиоактивных отходов атомных станций. Безопасность жизнедеятельности. 2005;11:13–16. URL: http://novtex.ru/bjd/bgd05/number11.htm (дата обращения 01.11.2025).
  15. Омельчук В.В., Стахив М.Р., Савкин А.Е., Федоров Д.А., Корнев В.И. Разработка технологии переработки кубовых остатков на Кольской АЭС. Безопасность окружающей среды. 2007;3:34–37.
  16. Корнюшкина О.В., Загородних А.А. Основные направления деятельности по обращению с радиоактивными отходами в АО «Концерн Росэнергоатом». Шестой научно-технический семинар «Проблемы переработки и кондиционирования радиоактивных отходов», г. Санкт-Петербург 26.06.2023-29.06.2023.
  17. Пензин Р.А., Свитцов А.А. Развитие технологий обращения с жидкими радиоактивными отходами АЭС. Радиоактивные отходы. 2020;4(13):90–98. DOI: https://doi.org/10.25283/2587-9707-2020-4-90-98
  18. Волков А.С., Наливайко Е.М. Обращение с радиоактивными отходами на блоке № 1 Нововоронежской АЭС-2 проекта АЭС-2006. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2017;3:183–194. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2017.3.17
  19. Витковский С.Л., Данилов А.П., Щедрин М.Г., Колягина И.А. Опыт освоения проектной химической технологии при пусконаладочных работах и вводе блока в промышленную эксплуатацию. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2017;3:172–182. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2017.3.16
  20. Поваров В.П., Гусев И.Н., Росновский С.В., Стацура Д.Б., Казанский В.Р., Гончаров Е.В., Мельников Э.С., Волков А.С., Булка С.К., Иванов Е.В., Корнеев И.И. Опыт внедрения систем ионоселективной очистки трапных вод от радионуклидов на блоках 1–2 НВАС-2. АНРИ. 2020;4(103):64–70. DOI: https://doi.org/10.37414/2075-1338-2020-103-4-64-70
  21. Хоникевич А.А. Очистка радиоактивно загрязненных вод лабораторий и исследовательских ядерных реакторов. Москва, Атомиздат, 1974, 312 с.
  22. Шаров Д.А., Семёновых А.С., Иванов Е.А., Аржаткин В.Г., Крутских Д.А., Маракулин И.И., Тяпков В.Ф., Юдаков А.Ю., Барабин А.В., Гусев И.Н., Поваров В.П., Росновский С.В., Стацура Д.Б., Щукин А.П., Курындин А.В. Определение источников поступления радиоизотопов сурьмы в трапные воды при эксплуатации реакторной установки ВВЭР-1200. Ядерная и радиационная безопасность. 2023;2(108):82–96. DOI: https://doi.org/10.26277/SECNRS.2023.108.2.005
  23. Семеновых А.С., Шаров Д.А., Иванов Е.А., Маракулин И.И. Анализ международного опыта решения проблемы образования радиоизотопов сурьмы в первом контуре реакторных установок. АНРИ. 2023;3(114):3–17. DOI: https://doi.org/10.37414/2075-1338-2023-114-3-3-17
  24. Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена. Москва, Издательство иностранной литературы, 1962, 492 с.
  25. Вольдман Г.М. Основы экстракционных и ионообменных процессов гидрометаллургии. Москва, Металлургия, 1982, 375 с.
  26. Smith R.M., Martell A.E. Critical Stability Constants. Volume 4, Inorganic Complexes. New York, Plenum Press, 1976, 257 p.
  27. Новый справочник химика и технолога. Химическое равновесие. Свойства растворов (под ред. С.А. Симановой). Санкт-Петербург, АНО НПО «Профессионал», 2004, 998 с.
  28. Чугунов А.С., Румянцев А.В., Винницкий В.А., Нечаев А.Ф. Влияние неорганических лигандов на эффективность ионообменной переработки радиоактивных отходов. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2015;1:119–127. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2015.1.13
  29. Lee J., Singh B., Hafeez M., Oh K., Um W. Comparative study of PMS oxidation with Fenton oxidation as an advanced oxidation process for Co-EDTA decomplexation. Chemosphere. 2022; 300:134494. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134494
  30. Мусакин Д.А., Олейник М.С., Шуйский Д.Б., Доильницын В.А. Очистка сточных вод от комплексонов и комплексонатов электрохимическим окислением. В кн. Исследования по химии, технологии и применению радиоактивных веществ. Ленинград, изд. ЛТИ им. Ленсовета, 1981, c. 140.
  31. Олейник М.С., Ларин Э.Б., Мусакин Д.А., Шуйский Д.Б., Доильницын В.А. Электрохимическая обработка сбросных растворов, содержащих щавелевую и лимонные кислоты. В кн. Исследования по химии, технологии и применению радиоактивных веществ. Ленинград, ЛТИ им. Ленсовета, 1984, c. 115.
  32. Седов В.М., Овсянников А.И., Вьюнов А.Н. Поведение гидроксокомплексов железа (III) с ЭДТА и НТА при сорбции ионообменными материалами. В кн. Термодинамика и структура гидроксокомплексов в растворах: тез. докл. III Всесоюзного совещания. Ленинград, Наука, 1980, c. 86.
  33. Овсянников А.И., Седов В.М., Доильницын В.А., Вьюнов А.Н. Исследование процессов сорбции комплексонов и комплексонов железа ионообменными материалами. В кн. Сборник докладов первой межотраслевой конференции по водно-химическим режимам теплоносителей АЭС (том 2). Ленинград, Ротапринт ВНИПИЭТ, 1979, c. 120.
  34. Василенко В.А., Ефимов А.А., Степанов И.К. и др. Технологии обеспечения радиационной безопасности на объектах с ЯЭУ (под общ. ред. В.А. Василенко). Госкорпорация «Росатом», НИТИ им. А.П. Александрова, Санкт-Петербург, Моринтех, 2010, 575 с. ISBN 978-5-93887-055-0.
  35. Герасимова Л. Г., Николаев А. И., Артеменков А. Г., Щукина Е.С., Маслова М.В., Киселев Ю.Г. Получение титаносиликатных сорбентов на пилотной установке. Химическая технология. 2022;23(11):471–477. URL: http://www.nait.ru/journals/number.php?p_number_id=3418 (дата обращения 01.11.2025).

нормативно-правовое регулирование отходы АЭС экологическая безопасность трапные воды система спецводоочистки

Ссылка для цитирования статьи: Чугунов А.С., Винницкий В.А. Интеграция нормативно-правовых требований и научно-технических принципов в разработке систем очистки трапных вод АЭС с ВВЭР. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2025. – № 4. – С. 80-95. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2025.4.06 .

Открыть PDF файл