Архив журнала «Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика»

Обложка свежего выпуска

Год выпуска

Номер выпуска

Язык статей

Сортировка

2007, №3

сс. 74-80

Статьи

Ключевые слова: отработавшее ядерное топливо, уран, жидкий и сверхкри-тический диоксид углерода, растворение

С использованием реального отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) атомных электростанций (АЭС) с реакторами типа РБМК и ВВЭР продемонстрирована возможность проведения процессов переработки ОЯТ в среде сверхкритического и сжиженного диоксида углерода. Ключевые слова: отработавшее ядерное топливо, уран, жидкий и сверхкритический диоксид углерода, растворение.

2007, №3

сс. 67-73

Статьи

Ключевые слова: дезактивация, нержавеющая сталь, радионуклиды, жидкий диоксид углерода, радиоактивные отходы

Проведены испытания комбинированного метода дезактивации, сочетающего паровую дезактивацию с дезактивацией в среде жидкого диоксида углерода. Показано, что раздельное использование паровой и С02-дезактивации менее эффективно, чем комбинированный метод. Установлено, что после проведения дезактивации комбинированным методом на дезактивируемой поверхности практически не остается компонентов дезактивирующих составов и продуктов дезактивации.

2007, №3

сс. 57-66

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический флюид, сжиженный газ, диоксидуглерода, экстракция, радионуклиды

Работа посвящена сравнению процессов экстракции макро- и микроколичеств металлов растворами комплексонов в сверхкритическом (СК) и жидком СO2. Продемонстрировано, что в подавляющем большинстве случаев закономерности жидкость-жидкостной экстракции сохраняются при экстракции в среду жидкого и СК-СO2. Показано, что отличия экстракции с использованием диоксида углерода от традиционной жидкость-жидкостной являются, в основном, кинетическими и объясняются значительно более низкой вязкостью сжиженного и СК-СO2 по сравнению с традиционными растворителями. Установлено, что большинство специфических особенностей сверхкритической флюидной экстракции металлов проявляются только при экстракции их микроколичеств.

2007, №3

сс. 48-56

Статьи

Ключевые слова: диоксид углерода, фреон, сверхкритический флюид, уран, плутоний, облученное ядерное топливо, экстракция

Показано, что в сверхкритическом фреоне-22 и сжиженном фреоне-134а в динамических условиях может быть растворено соответственно 11÷12 и 19÷25 об. % трибутилфосфата (ТБФ) и что данные растворы эффективно экстрагируют азотную кислоту до мольного соотношения [HNO3]: [ТБФ] от 1,5:1 до 2,3 :1. Установлено, что раствор аддукта ТБФ · nHNO3 во фреоне-134а позволяет эффективно растворять диоксид урана и имитаторы отработавшего ядерного топлива из реакторов типа ВВЭР.

2007, №3

сс. 40-47

Статьи

Ключевые слова: диоксид углерода, фреон, америций, цезий, стронций, дезактивация

В работе показано, что в качестве среды для дезактивации могут быть использованы сверхкритический диоксид углерода, сжиженные С02 и фреон-134а. С использованием укрупненной пилотной установки показана возможность дезактивации защитной одежды и металлических изделий в среде сжиженного диоксида углерода до уровня радиоактивного фона.

2007, №3

сс. 25-39

Статьи

Ключевые слова: сверхкритический и жидкий диоксид углерода, актиноиды, продукты деления, оксиды актиноидов, органические лиганды, экстрагирование радионуклидов, переработка отработавшего ядерного топлива, жидкостная хроматография со свободной неподвижной фазой

Исследованы основные закономерности извлечения актиноидов из их диоксидов сверхкритическим CO2 (СК-CO2), содержащим аддукт три-н-бутилфосфата (ТБФ) с HNO3, а также соединениями других органических лигандов с азотной кислотой. Установлено, что эффективное извлечение актиноидов аддуктами достигается и в отсутствии СК-CO2. Изучено экстрагирование U и основных продуктов деления (ПД) из модельного отработавшего ядерного топлива (МОЯТ). Показано, что при экстрагировании U > 99 % в фазу аддукта переходят основные количества 95Zr и 95Nb (до 90 %), а также 131I и частично 103Ru (~30 %), 99Tc (20 %) и лантаноиды (Ln) (до 10 %). При этом происходит полное отделение U от 137Cs, 85Sr, 140Ba и основных количеств 140La, 141-144Ce и 147Nd. После растворения аддукта, содержащего U и частично ПД, в жидком CO2 (Ж-CO2) и переноса экстракта в разделительную колонку планетарной центрифуги проводится последующее отделение урана от оставшихся ПД жидкостной хроматографией со свободной неподвижной фазой (ЖХСНФ) в динамическом режиме.

2007, №3

сс. 5-24

Обзоры

Ключевые слова: сверхкритический и жидкий диоксид углерода, органические лиганды, радионуклиды, актиноиды, оксиды актиноидов, экстрагирование радионуклидов, отработавшее ядерное топливо

В статье рассмотрена сверхкритическая флюидная экстракция (СФЭ) радионуклидов. Обзор охватывает результаты исследований, опубликованных с 90-х годов прошлого века до настоящего времени. Показана возможность использования сверхкритического и жидкого диоксида углерода (СК- и Ж-С02), содержащего различные органические лиганды, для экстрагирования актиноидов и других радионуклидов из растворов, различных матриц, в том числе из смесей оксидов. Обсуждаются перспективы применения метода СФЭ для переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) с целью минимизации отходов высокорадиоактивных водных и органических растворов, образующихся в современных технологических процессах переработки ОЯТ.

2007, №3

сс. 101-102

От редакции

2007, №2

сс. 93

От редакции

2007, №2

сс. 78-96

Статьи

Ключевые слова: водно-солевые системы, сверхкритические флюиды, несмесимость жидких фаз, растворимость солей, фазовые диаграммы

Рассмотрены общие закономерности фазового поведения водно-солевых систем различных типов при до- и сверхкритических параметрах состояния. В системах 1 типа растворимость нелетучего (солевого) компонента возрастает с ростом температуры, а в системах 2 типа снижается при приближении к критической температуре летучего компонента (воды). Существование гомогенного ненасыщенного флюида и флюида, равновесного с твердой фазой солевого компонента при температурах выше критической температуры воды при любых давлениях, является вторым отличительным свойством водно-солевых систем 2 типа. В двойных системах 1 типа возникновение сверхкритического флюида наблюдается лишь выше критической температуры соли. Анализ имеющихся экспериментальных данных позволяет установить как общие закономерности поведения растворимости солей в двойных системах различного типа, так и особенности высокотемпературных равновесий солей 2 типа при их растворении в водных растворах солей 1 типа. Особое внимание обращено на процессы гетерогенизации сверхкритических флюидных растворов 2 типа при добавлении солей 1 типа и влияние на них явлений несмесимости жидких фаз, которые широко распространены в водно-солевых растворах при повышенных температурах и давлениях.

2007, №2

сс. 70-77

Статьи

Ключевые слова: молекулярно-динамическое моделирование, сверхкритическое состояние, гидрофобная гидратация, раствор метанола в воде

В работе методом молекулярной динамики (МД) проводится анализ структурных и динамических характеристик смеси метанол-вода в до- и сверхкритическом состояниях. Исследована область концентрации, соответствующая максимуму теплоемкости этой смеси при нормальных условиях. Показано, что для сверхкритического раствора метанола в воде при концентрациях, отличных от области максимума теплоемкости, наблюдается практически полное разрушение собственной структуры воды, однако в области, соответствующей этому максимуму, наблюдается относительная ее стабилизация.

2007, №2

сс. 55-69

Статьи

Ключевые слова: сверхкритическая вода, компьютерное моделирование, водородные связи

Для моделирования воды в суб- и сверхкритических условиях адаптирован потенциал взаимодействия, учитывающий неэлектростатическую составляющую водородной связи. Методом молекулярной динамики рассчитаны функции радиального распределения, внутренняя энергия, топологические характеристики сетки водородных связей и времена их жизни в различных точках сверхкритической области фазовой диаграммы. Проанализировано влияние параметров состояния (температура, давление, плотность системы) на структурные и динамические свойства воды.

2007, №2

сс. 20-54

Обзоры

Ключевые слова: вода, водные растворы, критическая точка, параметр Кричевского, парциальный мольный объем, сверхкритическая вода, уравнение состояния

В работе приведены результаты исследования термодинамических свойств бесконечно разбавленных водных растворов (БРР) вблизи критической точки (КТ) чистой воды с использованием параметра Кричевского и свойств самой воды. На основе анализа фазовых диаграмм и имеющихся данных о критических линиях рассчитаны значения параметра Кричевского для водных растворов углеводородов, спиртов, солей, газов и т.д. Полученные данные для параметра Кричевского использованы для исследования термодинамических и структурных свойств БРР в критической и сверхкритической областях.

2007, №2

сс. 5-19

Обзоры

Ключевые слова: сверхкритическое состояние, строение воды, корреляционные функции

Предложен новый подход к описанию строения жидкой и сверхкритической воды, основанный на концепции энергетически предпочтительных вариаций ближнего окружения. Явления, сопровождающие переход жидкости, в частности, жидкой воды в сверхкритическое состояние, описаны в терминах этой концепции. Анализ экспериментальных данных позволил высказать предположение о том, что, по крайней мере, в исследованной области параметров состояния критическая изотерма является границей существования бесконечного кластера связанных молекул, т.е. совпадает с перколяционным порогом. Это обстоятельство может оказаться важным для технологических задач, связанных с применением сверхкритической воды.

2007, №2

сс. 93

От редакции

2007, №1

сс. 87-88

Хроника

В.М. Валяшко.

2007, №1

сс. 86

От редакции

2007, №1

сс. 78-85

Статьи

Эффект стабилизации окрашенной формы фотохрома спирооксизинового ряда в матрице поликарбоната

Н.Н. Глаголев, А.Б. Соловьева, Б.И. Западинский, А.В. Котова, В.А. Барачевский, П.С. Тимашев, В.Н. Баграташвили.

Цитировать

Ключевые слова: сверхкритическая импрегнация, спироантроксазин, термопласты

В среде сверхкритического диокисида углерода (СК-СO2) осуществлена импрегнация ряда термопластичных полимеров (полиэтилен, полипропилен, полиметил-метакрилат и поликарбонат) фотохромом спирооксазинового ряда (САО), имеющим исходно стабильную невозбужденную форму (А), переходящую при фотовозбуждении в нестабильную (окрашенную) форму (Б). Обнаружено, что введение САО в поликарбонат (ПК), в отличие от других используемых полимеров, приводит к значительной стабилизации окрашенной формы. Время обесцвечивания САО после его фотовозбуждения в ПК (900 с) более чем на два порядка превышает соответствующее время для полипропилена. Более того, некоторая часть молекул САО (до 20%) после сверхкритической импрегнации в ПК уже образуется в окрашенной форме, которая за время наблюдения (90 суток) вообще не обесцвечивается, т.е. является высокостабильной. Исследована зависимость количества САО, введенного с помощью СК-СO2 в матрицы различных полимеров, от давления и температуры и показано, что по крайней мере некоторая часть молекул САО образуется в виде нанокристаллов с характерными размерами ~ 10 ÷ 20 нм. Обсуждаются механизмы эффекта стабилизации окрашенной формы САО в матрице поликарбоната.

2007, №1

сс. 69-77

Статьи

Ключевые слова: радиационно-кондуктивный перенос тепла, критическая точка, сверхкритический флюид

Приведены результаты экспериментального исследования параметра χ = (λэфК) вблизи критической точки н-гексана. Для измерений использован метод плоского слоя с интерферометрической визуализацией. В непосредственной близости к критической точке установлено значительное снижение доли радиационного переноса тепла по мере приближения к Ткр как со стороны жидкого, так и сверхкритического флюидного состояний.

2007, №1

сс. 61-68

Статьи

Ключевые слова: полимеры, пористость, сверхкритические флюиды, диоксид углерода

Изучены методы обработки биорезорбируемых полимеров (полилактида и сополимера полилактида с полигликолидом) в газообразных, жидких и сверхкритических средах. Показано, что обработка биорезорбируемых полимеров в сверхкритических средах характеризуется большими величинами адсорбции диоксида углерода в полимерной матрице, что при десорбции приводит к получению высокопористых полимерных материалов с объемом пор до 2 см3/г. При обработке биорезорбируемых полимеров в жидком и газообразном диоксиде углерода объем пор получаемых биорезорбируемых материалов равен приблизительно 0,1 ÷ 0,3см3/г.