Баромембранный метод подготовки счётных образцов воды для измерения ультранизких концентраций радионуклидов

Abstract

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.