تحصيلات تکميلي

تاريخ دفاع : 11/3/78

رشته و گرايش : شيمي-تجزيه

استاد مشاور : -

نام و نام خانوادگي : حسين کاظميان

دانشكده : علوم

استاد راهنما : دکتر حسين فقيهيان-دکتر محمد قنادي

آمايش پسمانهاي مايع راديواكتيو حاصل از محصولات شكافت اورانيم طبيعي پرتو ديده عاري از I-131 و Mo-99 به وسيله زئوليتهاي طبيعي ايران

چكيده

پسمانهاي راديو اكتيو به صورت گريز ناپذيري در كليه تأسيسات هسته‏اي اعم از چرخه سوخت هسته‏اي ،‌مراكز توليد راديوايزوتوپ‏ها ، مراكز تحقيقات هسته‏اي و بيمارستانها ، مراكز تحقيقات كشاورزي و ساير صنايع توليد مي‏شوند . به دليل اثرات بيولوژيكي ، جسمي و ژنتيكي كه اين مواد دارند و براساس قوانين و محدوديتهاي موجود بين‏المللي رهاسازي پسمانهاي حاوي رادو ايزوتوپ‏ها در محيط امكانپذير نمي‏باشد و نگهداري آنها روشهاي ويژه‏اي را مي‎‏طلبد كه كمترين آسيب را به محيط زيست و ساكنين كره زمين وارد آورد . مخالفين گسترش صنايع هسته‏اي موضوع پسمانداري هسته‏اي را به عنوان يكي از مشكلات اساسي اين صنعت مطرح مي‏سازند . يكي از روشهاي مؤثر نگهداري پسماندي راديو اكتيو جامد نمودن آنها توسط تعويض كننده‏هاي معدني و از جمله زئوليت‏هاي طبيعي است . در اين كار تحقيقاتي ابتدا زخنمونهاي زئوليتي ايران در چند نقطه شناسايي گرديد و پس از برداشت و آماده‏سازي آن ، مورد آزمايشات تجزيه شيميايي ، حرارتي و پراش اشعه X قرار گرفت و گونه زئوليت برداشت شده مشخص گرديد هر سه نمونه برداشت شده زئوليت طبيعي كلينو تيپلوليت تشخيص داده شد . ميزان تأثير محيط‏هاي اسيدي ،‌بازي پرتوگاما و حرارت بر روي نمونه‏ها مورد بررسي گرفت . سپس فرمهاي كاتيوني متفاوتي از نمونه تهيه و ظرفيت تبادل كاتيوني و ضرايب توزيع اندازه گيري گرديد . متعاقب آن با ترسيم از ايزوترمهاي تبادل كاتيوني و محاسبه پارامترهاي ترموديناميكي اطلاعات لازم در مورد انتخابگري زئوليتها نسبت به كاتيونهاي مورد مطالعه Cs و Sr با استفاده از راديوايزوتوپ‏ها و به روشهاي راديوشيميايي بدست آمد . همچنين واجذب كاتيونهاي جذب شده در شرايط مختلف بررسي گرديد . مطالعه فوق نشان داد كه زئوليتها مورد بررسي كانديداي مناسبي براي جذب Csاز پسمانهاي راديو اكتيو مايع مي‏باشند . به ويژه فرم سديم آن رفتار مناسبتري از خود نشان داد ليكن ميازن جذب Sr در نمونه‏هاي طبيعي و فرمهاي تعويض شده آن در حد مطلوب ظاهر نگرديد . براي رفع اين مشكل با استفاده از نمونه‏هاي طبيعي در شرايط متفاوتي نوعي زئوليت مصنوعي صنتز گرديد كه بررسيهاي شيميايي و آناليز حرارتي و بررسيهاي ساختاري نشان داد كه اين زئوليت مصنوعي زئوليت P با ويژگيهاي ساختاري و خواص تعويض يوني جديدي مي‏باشد . آزمايشات انجام شده بر روي اين زئوليت‎‏ نشان داد كه ظرفيت تعويض يوني و همچنين ضرايب توزيع بالائي براي سريوم و استرانسيم نشان مي‏دهد كه اين خود بيانگر اين واقعيت است كه مي‏توان با تهيه اين زئوليت مصنوعي پسمانهاي حاوي Sr را نيز آمايش نمود . حاصل نتايج نشان مي‏دهد كه با استفاده از زئوليتهاي طبيعي ياد شده و همچنين زئوليت P سنتز شده نه فقط مي‏توان دو راديو ايزوتوپ بسيار مهم Cs و Sr را از پسمانهاي مايع راديواكتيو مرتفع نمود بلكه اين گونه‏ها قادرند در شرايط متفاوت راديو ايزوتوپهاي ديگري را نيز جذب نمايند.