Баромембранный метод подготовки счётных образцов воды для измерения ультранизких концентраций радионуклидов
Baromembrane method for analysis of ultra-low concentrations of radionuclides in water samples
Baromembrane method for analysis of ultra-low concentrations of radionuclides in water samples
Дата
2020
Авторы (alternative)
Название журнала
Номер ISSN
Название тома
Издатель
Аннотация
В работе показана возможность применения баромембранного метода для измерения ультранизких концентраций радионуклидов в воде пресноводных водоёмов. Актуальность задачи обусловлена необходимостью определения привноса радионуклидов в водные объекты, используемые предприятиями ядерно-топливного цикла. Радионуклиды естественного и техногенного происхождения, не связанные со сбросами предприятия, всегда присутствуют в таких водных объектах, формируя естественный или техногенно изменённый радиационный фон. Его наличие часто затрудняет идентификацию вклада сбросов предприятия в активность воды, так как штатные методы мониторинга характеризуются очень высоким порогом обнаружения радионуклидов. Традиционные способы определения фоновых концентраций радионуклидов требуют отбора минимум 500 л воды с последующим её выпариванием до образования сухого остатка, а на такую процедуру необходимо не менее пяти рабочих дней. Сократить затраты времени и энергии на выпаривание сотен литров воды можно путём предварительного концентрирования радионуклидов в меньшем объёме пробы баромембранным методом. Для его демонстрации применяли мобильную установку с осмотическими мембранами. Её начальная производительность составляет 6,0 л·мин −1 . Осмотические мембраны позволяют разделить исходную пробу из водоёма на два компонента — деминерализованный пермеат и содержащий радиоактивные вещества концентрат. В зависимости от степени минерализации воды исследуемой пробы, установка позволяет проводить за 10–15 ч предварительное концентрирование 500 л до образца объёмом 20 л с минимальными потерями радионуклидов. Этот подход универсален и может быть применён для концентрирования растворённых солей любых тяжёлых металлов и прочих органических соединений. Он позволяет готовить счётные образцы водных проб в гораздо меньшие сроки, чем традиционный метод упаривания.
Аннотация (alternative)
This paper demonstrates the use of the baromembrane method for measuring ultra-low concentrations of radionuclides in water of freshwater reservoirs. The relevance is due to the need to determine radionuclides introduction into water cooling ponds used by enterprises of nuclear fuel cycle. Radionuclides of natural and technogenic origin, not associated with enterprise discharge, are always present in water cooling ponds, forming a natural or technogenic altered background. Its presence often makes it difficult to identify contribution of enterprise’s discharge to water activity, since routine monitoring methods are characterized by a very high detection limit for radionuclides. Traditional methods for determining background radionuclides concentrations require sampling of at least 500 L of water, followed by their evaporation to get a dry residue. This procedure takes at least 5 days. It is possible to reduce time and energy spent on vaporizing hundreds of liters of water by pre-concentrating radionuclides in a smaller sample volume with the baromembrane method. To demonstrate this method, a portable installation with osmotic membranes was used being characterized with initial productivity of 6.0 L·min−1. The osmotic membranes separate source water sample into two components: demineralized permeate and concentrate, containing radioactive substances. This method allows preliminary concentration of water samples from 500 to 20 L in 10–15 hours with minimal losses of radionuclides (time period depends on water mineralization level). The method is universal; it can be used for concentration of dissolved salts of any heavy metals and other organic compounds. It allows preparation of water countable samples in much shorter time that traditional method (evaporation).
Ключевые слова
баромембранный метод, обратный осмос, радионуклиды, объёмная активность, атомная электростанция
Библиографическое описание
Васянович М. Е., Екидин А. А., Трапезников А. В., Платаев А. П. Баромембранный метод подготовки счётных образцов воды для измерения ультранизких концентраций радионуклидов // Морской биологический журнал. - 2020. - Т. 5, № 3. - С. 11-22. https://doi.org/0.21072/mbj.2020.05.3.02