El Efecto de la Irradiación Gamma en las Propiedades Fisicoquímicas de los Compuestos de Fosfato de Amonio Selectivo de Cesio-Poliacrilonitrilo (AMP-PAN)
Autores: Holdsworth, Alistair F.; Eccles, Harry; Rowbotham, Daniel; Brookfield, Adam; Collison, David; Bond, Gary; Kavi, Parthiv C.; Edge, Ruth
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
El Efecto de la Irradiación Gamma en las Propiedades Fisicoquímicas de los Compuestos de Fosfato de Amonio Selectivo de Cesio-Poliacrilonitrilo (AMP-PAN)
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Subproductos
Ciclo del combustible nuclear
Isótopos radiactivos
Cesio
Intercambio iónico
Irradiación gamma
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
La gestión de ciertos subproductos del ciclo del combustible nuclear, como los isótopos radiactivos de cesio: Cs, Cs y Cs, es un desafío debido a su movilidad ambiental y radiactividad. Si bien muchos materiales pueden aislar iones Cs+ de soluciones acuosas neutras o básicas a través del intercambio iónico, pocos de ellos, con la excepción del fosfomolibdato de amonio (AMP), funcionan de manera efectiva en medios ácidos. El uso de AMP y su compuesto poroso en poliacrilonitrilo (PAN) para la gestión de isótopos radiactivos de Cs en varios desechos nucleares ha sido conocido durante décadas y está bien estudiado, sin embargo, los efectos de la radiación sobre las propiedades fisicoquímicas de dichos compuestos solo han recibido atención limitada hasta la fecha. En una publicación anterior, demostramos que una dosis de irradiación gamma de 100 kGy tiene un efecto negligible en el rendimiento de intercambio iónico de AMP y AMP-PAN con respecto a la capacidad o cinética bajo las concentraciones de Cs+ y acidez encontradas en el reciclaje de combustible nuclear gastado (SNF). Como continuación de este estudio previo, en esta publicación exploramos los efectos de la irradiación gamma sobre las propiedades fisicoquímicas de AMP y AMP-PAN utilizando una variedad de métodos de caracterización. Se informan los efectos de la misma dosis gamma sobre el estado de oxidación de Mo en AMP y AMP-PAN, la degradación térmica de ambos AMP y AMP-PAN, junto con un primer estudio sobre la degradación a alta temperatura de AMP. También se discuten las implicaciones de la irradiación, su posible mecanismo, las condiciones presentes en el reciclaje de SNF y para la disposición o reciclaje al final de la vida útil de estos materiales.
Descripción
La gestión de ciertos subproductos del ciclo del combustible nuclear, como los isótopos radiactivos de cesio: Cs, Cs y Cs, es un desafío debido a su movilidad ambiental y radiactividad. Si bien muchos materiales pueden aislar iones Cs+ de soluciones acuosas neutras o básicas a través del intercambio iónico, pocos de ellos, con la excepción del fosfomolibdato de amonio (AMP), funcionan de manera efectiva en medios ácidos. El uso de AMP y su compuesto poroso en poliacrilonitrilo (PAN) para la gestión de isótopos radiactivos de Cs en varios desechos nucleares ha sido conocido durante décadas y está bien estudiado, sin embargo, los efectos de la radiación sobre las propiedades fisicoquímicas de dichos compuestos solo han recibido atención limitada hasta la fecha. En una publicación anterior, demostramos que una dosis de irradiación gamma de 100 kGy tiene un efecto negligible en el rendimiento de intercambio iónico de AMP y AMP-PAN con respecto a la capacidad o cinética bajo las concentraciones de Cs+ y acidez encontradas en el reciclaje de combustible nuclear gastado (SNF). Como continuación de este estudio previo, en esta publicación exploramos los efectos de la irradiación gamma sobre las propiedades fisicoquímicas de AMP y AMP-PAN utilizando una variedad de métodos de caracterización. Se informan los efectos de la misma dosis gamma sobre el estado de oxidación de Mo en AMP y AMP-PAN, la degradación térmica de ambos AMP y AMP-PAN, junto con un primer estudio sobre la degradación a alta temperatura de AMP. También se discuten las implicaciones de la irradiación, su posible mecanismo, las condiciones presentes en el reciclaje de SNF y para la disposición o reciclaje al final de la vida útil de estos materiales.