ИСТИНА

Проведены эксперименты по изучению поровой диффузии элементов-имитаторов радионуклидов (Se, Mo, Cs, U) в уплотненном бентоните Камалинского месторождения (Красноярский край), который является типичным глинистым материалом для инженерного барьера безопасности при глубинном захоронении РАО. Диффузия осуществлялась из двух разных по фоновому составу растворов-источников. Один из них представлял собой модельную подземную воду с добавлением элементов-имитаторов РАО (ПВ). Другой – являлся выщелатом модельного алюмофосфатного стекла (АФС). Раствором-приемником диффундировавших элементов в обоих случаях была модельная подземная вода. При каждом отборе проб раствор в приемнике обновлялся. В процессе экспериментов анализировалось изменение во времени концентраций элементов в источнике и приемнике, суммарной массы элементов в растворах источника и приемника, а также приведенных масс выхода элементов в приемник (кривых выхода). При диффузии из раствора ПВ кривые выхода имели обычный вид для несорбирующихся (кривая 1 на левом рисунке) и сорбирующихся (кривая 2) элементов. Диффузия некоторых элементов (Se, U) из выщелата АФС с течением времени затухала, и только после этого приобретала стационарный характер (кривые 3 и 4 на левом рисунке). Одновременно наблюдалось неадекватное сорбционному эффекту понижение суммарной массы этих элементов в источнике и приемнике. Вся совокупность отклонений экспериментальных показателей при диффузии элементов из выщелата АФС от обычного вида (как для раствора ПВ) была связана с эффектом их осаждения в поровом растворе бентонита, выполнявшем роль геохимического барьера. Помимо практической важности этого эффекта, его необходимо учитывать при расчете диффузионных характеристик из экспериментальных результатов. Так градиент концентрации элемента в образце корректно рассчитывать не как разницу в источнике и приемнике (верхний рисунок справа), а как разницу концентрации насыщения в поровом растворе и концентрации в приемнике (нижний рисунок справа). Оценка концентрации насыщения в поровом растворе и сорбционных эффектов при диффузии с учетом осаждения на геохимическом барьере (кривая 4), а также перемещение самого фронта осаждения представляют собой не вполне решенную сегодня методическую задачу.