Gənc təDQİqatçI, 2020, VI cild, №1

 
51 
УДК 661.879:541.183 
 
СОРБЦИОННЫ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ ИЗ
ВОДНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ЦЕОЛИТОВ 
 
З.А. Мансимов
Институт радиационных проблем Национальный АН Азербайджана, 
АЗ 1143 Баку, ул Ф. Агаева 9. 
[e-mail] 
В настоящем работе обобщены данные, опубликованные за последние 10-15 лет по ис-
пользованию различных типов традиционных сорбционных материалов для извлечения ради-
онуклидов из водных систем, а также по разработке новых сорбционных материалов на ос-
нове цеолитов.
Ключевые слова:
γ- излучение, радионуклиды, силикаты (уран, радий), сорбенты.
 
Разработка эффективных сорбционных материалов для извлечения радионуклидов из 
водных растворов актуальна в связи с важностью радиоэкологических проблем, вызванных 
накоплением и распространением радиоактивных загрязнений в окружающий среде [1-4]. В 
результате проводившихся экспериментальных ядерных взрывов в атмосфере, многолетней 
работы атомных станций и переработки радиоактивных материалов, а также вследствие тех-
ногенных катастроф содержание радионуклидов в окружающей среде, в том числе в водных 
бассейнах ,увеличилось. Особо токсичными являются долгоживущие актиниды (плутоний, 
америций, нептуний, технеций) , а также стронций-90 и цезий-137, образующиеся в радио-
химический процессах. Распространению радионуклидов в природных водных среда способ-
ствует их высокая миграционная способность (стронций ,цезий, уран, радий, нептуний, тех-
неций) [5-6]. 
Для извлечения радионуклидов из водных растворов широко применяются различные 
сорбционные материалы: природные и синтетические ионообменники, комплексообразую-
щие, модифицированные, композиционные и другие сорбенты [7-9]. Эффективность извле-
чения радионуклидов зависит от селективности сорбентов в присутствии неорганических и 
органических компонентов, содержащихся в водных системах. В работах [8, 10] изучены за-
кономерности селективной сорбции урана из водных растворов, сорбентами с новыми функ-
циональными группами, синтезированными на основе целлюлозы. Целлюлоза подверглась 
воздействию РСl
3
в присутствии молекулярного кислорода в среде ССl
4
. Полученные образ-
цы модификата далее были обработаны трибутилфосфатом, арсеноза III, триоктилфосфинок-
сидом ортофосфорной кислотой и 4-аминоантиприном в среде СНСl
3
. Помимо этого, изучена 
закономерность сорбции уранил-ионов в модельных и реальных пластовых водах фосфорсо-
держащими сорбентами. 
В последнее время для переработки жидких радиоактивных отходов и для очистки различ-
ных типов загрязненных вод все большее применение находят неорганические сорбенты, имею-
щие определенные преимущества перед синтетическими органическими ионообменниками [11]. 
Неорганические сорбционные материалы обладают высокой химической и радиационной устой-
чивостью и проявляют селективность к некотором радионуклидам при их сорбции из водных 
сред. Например, высокой селективностью по отношению к цезию обладают природные сорбци-
онные материалы на основе цеолитов [12] и ферроцианиды тяжелых металлов [13]. Для избира-
тельного концентрирования радионуклидов из нейтральных природных вод применяются также 
комплексообразующие сорбенты с фосфорнокислыми, амидоксимными, гидроксамовыми, ими-
нодиацетатными и другими группами, способные связывать радионуклиды в соответствующие 
комплексные соединения и эффективно выделять их из природных вод с высоким содержанием 

---

GƏNC TƏDQİQATÇI, 2020, VI cild, №1 
52 
солей и в присутствии природных лигандов. Повышенную селективность по отношению к урану и 
радию проявляют сорбенты на основе различных природных материалов, в частности хитина и 
хитозина, содержащие ацетамидные, карбоксильные, фенольные и аминогруппу [14-16] и фосфо-
рилированные фитосорбенты [17-18]. 
Селективные свойства сорбционных материалов в значительной мере определяются 
природой матрицы сорбента и его функциональных групп. Больше значение для сорбцион-
ного извлечения имеет также состояние радионуклидов в водной среде, а также природа и 
концентрация солей других элементов. Известно, что радионуклиды урана, радия, плутония 
и нептуния в природных водных средах находятся в гидратированных ионных и коллоидных 
формах, а также в виде комплексных соединений с неорганическими ионами и гуминовыми 
кислотами [19]. Поэтому для извлечения радионуклидов предпочтительно использовать 
сорбционные материалы, способные избирательно сорбировать радионуклиды из водных 
сред сложного состава. 
Помимо селективности сорбционные материалы должны обеспечивать высокую ско-
рость извлечения веществ. Кинетические характеристики определяются природой сорбцион-
ного материала и формой его использования (гранулированная, мелкодисперсная, волокнистая 
и т. п). В последнее время все больше используются сорбенты волокнистой структуры, обла-
дающие лучшими кинетическими свойствами по сравнению с традиционными гранильными 
сорбентами. Волокнистые сорбенты удобны, например, в качестве фильтров [20-21]. 
При выборе сорбционного материала необходимо учитывать устойчивость сорбента в 
водных средах (химическую, механическую, возможно и радиохимическую), а также такие 
факторы, как простата получения сорбента, доступность и стоимость используемых для син-
теза материалов. Кроме того, необходимо учитывать возможность дальнейшей переработки 
или длительного хранения сорбционного материала. 
В последнее время для повышения эффективности и селективности излечения радио-
нуклидов все больше используются различные способы модифицирования природных и син-
тетических материалов, а также доступных и дешевых природных технологических продук-
тов [22]. 
Вместе с тем в последнее время наблюдается большой интерес к возможности сорб-
ционного извлечения технеция из водных раствор органическими ионообменниками. Техне-
ций – высокотоксичный долгоживущий радионуклид, содержащийся в различный радиоак-
тивных растворах [23]. В нейтральных водных средах он существует преимущественно в ви-
де пертехнетат- иона ТсО
4
, который может извлекаться анионитами. В ряде работ показана 
высокая эффективность извлечения технеция органическими анионитами различной основ-
ности из растворов в присутствии других анионов при высоком содержаний солей. 
Органические ионообменники используются в качестве носителей для получения се-
лективных сорбентов путем их модифицирования различными комплекс образующими реа-
гентами. Разработаны сорбционные материалы на основе других носителей, например, сили-
кагеля, модифицированного аминами и амидами, селективные по отношению к радионукли-
дами [24]. 
Многие комплексообразующие сорбенты с различными функциональными группами 
могут быть использована для извлечения радионуклидов из нейтральных природных вод. 
Это сорбенты с фосфорнокислотными, амидоксимными, гидроксамовыми, имиродиацетат-
ными и другими функциональными группами, которые в нейтральных растворах способны 
сорбировать радионуклиды за счет их комплекс образования в присутствии солей щелочных 
и щелочноземельных элементов[25-26].Такие сорбенты обеспечивают возможность избира-
тельного извлечения радионуклидов из природных водных сред , в том числе с высоким со-
держанием солей [27]. 
Существуют различные способы синтеза комплексообразующих сорбентов: химии-
ческое и нековалентное закрепление комплексообразующих групп на синтетических и при-

---