ИСТИНА

Разработать схему определения форм нахождения радионуклидов и других опасных элементов, связанных с природным органическим веществом

At present, the world science is faced with the task of studying natural ligands for complexation and redox reactions of elements. The relevance of the study related to assessment of radionuclides migration taking into account the complexation. Humic substances are ubiquitous redox-active compounds of natural aquatic and soil systems and react with radionuclides within a wide range of mechanisms, which are not fully revealed. While there is a common gratitude of the necessity to carry out that way research, especially with transuranic radionuclides, there are still many "blank spots" that do not allow drawing adequate conclusions and to carry out the predictive models including such relationships and other physico-chemical interactions. The purpose of this project is to create a methodologically new system for determining the speciation of radionuclides and hazardous elements associated with natural organic matter. The method of fractionation of radionuclides coupling with acid-based separation of humic ligands will take into account the size features of phases as well as chemical interactions with structural components of humics. The idea of the project is detailed studies, which use modern highly sensitive methods of fractionation stability constants of complexes. Achieving this goal justifies the application of an integrated approach to the choice of speciation of elements, verified on the basis of the real environmental samples and model experiments, reliable in given geochemical and environmental issues. Study of the high accuracy of the model for determining radionuclides, taking into account the qualitative and quantitative composition of natural ligands, as well as the development of an approach to simulating the behavior of radionuclides in higher hydrogeodynamic zone.

Исследования позволят уточнить модель миграции радионуклидов с учетом качественного и количественного состава природных лигандов, а также разработать подходы для численного моделирования миграционного поведения радионуклидов в верхней гидрогеодинамической зоне.

Коллективом детально изучены формы нахождения природных и техногенных радионуклидов в природных водах Семипалатинского испытательного полигона (Казахстан) и ряда других объектов, проведены модельные эксперименты по определению влияния геохимических параметров (минерализации воды, рН, ионного состава) на распределение радионуклидов по размерным фракциям, в том числе и коллоидов, а также термодинамические расчеты миграционных форм элементов. Впервые определены различия в миграции тория и урана для водоемов, ручьев и мелких водотоков. Установлено, что отношения Ca/Mg, SO4/Cl, Th/U информативны как маркеры геохимических процессов природных водах. Показано, что размеры и форма ореола рассеяния урана будет определяться наличием геохимических барьеров на пути водных потоков, ограничиваясь при росте минерализации и распространяясь при увеличении концентрации гуминовых веществ в воде. Уран как более сильный мигрант в условиях поверхностных вод преимущественно связан с органическими и органоминеральными комплексами, а также в большей степени подвержен трансформации форм нахождения в случае изменения геохимических условий среды.

Полученные результаты позволят учитывать формы нахождения радионуклидов, связанные с природными комплексообразующими соединениями, и будут вкладом в концепцию долговременной изоляции радиоактивных отходов и усиление национальной безопасности Российской Федерации, могут в полной мере использоваться в радиогеоэкологических задачах.