Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1 - Надыкто Б.А.
ISBN 5-9515-00-24-9
Скачать (прямая ссылка):
Значительное внимание в книге уделяется вопросам поведения плутония и других актиноидов в окружающей среде, разработке технологий более безопасной переработки таких материалов и резкому сокращению актиноидных отходов. Для разложения загрязненных органических соединений используется гидротермальная переработка в воде, находящейся в состоянии сверхкритической жидкости. Этот и другие используемые методы: усиленный пиролиз, окисление в расплавленных солях, электрохимическое окисление, фильтрация полимеров, электрохимическая очистка металлических поверхностей - позволили сотрудникам JIoc-Аламосской национальной лаборатории реально приступить к сокращению объема твердых отходов и активности жидких отходов на 90 %.
В качестве перспективных технологий рассматривается применение ионных жидкостей комнатной температуры и металлоорганических соединений плутония. Фантастической кажется технология получения металлических деталей из плутония без операций литья и
механической обработки. По этой технологии предполагается осаждение плутония из газовой фазы в результате термического разложения при температуре 50 0C соединения PujN(SiMe3)2^, где Me - метиловая группа. Внедрение таких технологий могло бы резко снизить объем радиоактивных отходов.
В книге представлен пример удачного применения современных экспериментальных методик (например, метода измерения ТСРП) и расчетов методом молекулярной механики при разработке нового класса анионообменных смол для более эффективной экстракции плутония. Предполагается, что в будущем молекулярное моделирование позволит проводить расчетное сравнение эффективности различных смол и выбирать самые перспективные варианты для синтеза и испытаний в лабораторных условиях.
Количество имеющегося ныне избыточного оружейного плутония и плутония в отходах атомной промышленности свидетельствует о масштабности и сложности проблемы его хранения и захоронения. В этой связи вопросы экологии являются одними из наиболее важных. Их решение требует глубоких знаний и развития многих смежных областей фундаментальной науки - химии, радиохимии, геофизики, геологии. В последнем разделе книги о проекте хранилища в горе Юкка дан анализ безопасности захоронения высокоактивных отходов атомной энергетики. Предполагается захоранивать отработавшее ядерное топливо без предварительной переработки. Перед проектировщиками хранилища стоит сложная задача получить обоснованный реалистичный прогноз радиационной обстановки на сотни тысяч лет вперед. Основную опасность будут представлять актиноиды (плутоний, нептуний), рассматриваются механизмы их миграции в горном массиве, сорбции на поверхности трещин и перенос водным потоком в виде коллоидных частиц. Для оценки переноса радионуклидов разработаны компьютерные модели для имитации процессов миграции и производится их верификация по результатам исследований на местности.
Полнота, последовательность и системность изложения делают книгу современным учебником по плутонию. Она удобна для восприятия и дает возможность рассматривать проблемы с разных сторон глазами металловеда, физика и химика.
Разработка новых методов исследования, переработки плутония, получения металлических деталей и решение экологических вопросов при обращении с плутонием являются наиболее эффективным способом вовлечения в исследования молодых ученых и специалистов, передачи им опыта и знаний предыдущего поколения и тем самым обеспечения возможности их профессионального роста.
В ряде статей имеется повторение уже обсуждавшегося ранее материала, но оно представляется оправданным, поскольку часто описываются различные стороны одного и того же явления. Возможно, это и педагогический прием, так как книга предназначена в том числе и для обучения молодых сотрудников.
Благодарности
Выражаем огромную благодарность доктору 3. С. Хеккеру и редактору журнала Los Alamos Science доктору Н. Г. Купер за предоставленную возможность русского издания. Единственным условием при передаче материалов книги для перевода на русский язык было сохранить высокое качество оригинала, включая цветные иллюстрации, в которых цвет несет смысловую нагрузку. Это условие было выполнено в значительной степени благодаря передаче компьютерных файлов английского оригинала.
Перевод выполнен при участии JI. А. Рогачевой, Н. С. Корновой и
А. В. Одинцова. Качественное форматирование книги сделано Д. А. Тукмако-вым и В. В. Ельцовым. Техническое редактирование выполнено специалистом высшей квалификации JI. В. Мазан. За это всем им большое спасибо.
Мы также благодарны всем сотрудникам РФЯЦ-ВНИИЭФ и ФГУП ВНИИНМ за ценные замечания к переводам некоторых статей.
Огромная благодарность директору РФЯЦ-ВНИИЭФ академику РАН Р. И. Илькаеву и его заместителю доктору физ.-мат. наук В. П. Незнамову за внимание и постоянный интерес, помощь и поддержку в организации русского издания книги.
Б. A. Hадыкто JI. Ф. Тимофеева
VIII
Предисловие к русскому изданию
Настоящее издание на русском языке явилось результатом нашего стремления привлечь внимание к плутонию, наиболее сложному и самому удивительному элементу таблицы Менделеева, и одновременно пробудить интерес к нему молодых ученых и инженеров. Эти же цели преследовались и при публикации оригинального текста на английском языке в журнале Los Alamos Science в 2000 году.
