Б.Г. Шабалин, Е.Н. Лавриненко, П.О. Косоруков, С.П. Бугера. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ СМЕКТИТОВЫХ ГЛИН УКРАИНЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ХРАНИЛИЩА РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.04.065

УДК 621.039 : 754.716
Б.Г. Шабалин 1, Е.Н. Лавриненко 1, 2, П.О. Косоруков 3, С.П. Бугера 1
1 ГУ "Институт геохимии окружающей среды НАН Украины"
03142, г. Киев, Украина, пр-т Акад. Палладина, 34-а
E-mail: b_shabalin@ukr.net
2 Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины
03142, г. Киев, Украина, ул. Кржижановского, 3
3 Институт биоколлоидной химии им. Ф.Д. Овчаренко НАН Украины
03142, г. Киев, Украина, б-р Акад. Вернадского, 42
Язык: украинский
Минералогический журнал 2018, 40 (4): 65-78
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ СМЕКТИТОВЫХ ГЛИН УКРАИНЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ХРАНИЛИЩА РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ
Аннотация: Несмотря на то, что Украина владеет значительными запасами бентонитовых глин, целенаправленные исследования пригодности их использования в качестве буферных материалов геологического хранилища радиоактивных отходов до настоящего времени не проводились. В статье проанализирован минерально-сырьевой потенциал бентонитовых глин Украины; рассмотрены химический и минеральный состав бентонитовых пород; описаны кристаллохимические характеристики породообразующих глинистых минералов, особенности которых оказывают влияние на изоляционные свойства бентонитового буфера; показана перспективность использования бентонитового буфера при проектировании геологического хранилища. Признано целесообразным включить в будущие концепцию и программу создания в Украине геологического хранилища детальное изучение потенциальных природных источников бентонита и выполнение комплексных экспериментальных исследований на бентонитовых технологических изделиях (гранулы, блоки) минералого-геохимических процессов, которые могут сопровождать трансформацию бентонитового буфера и изменение его свойств в условиях геологического хранилища. Ожидается, что такой всесторонний анализ позволит спрогнозировать долговременную устойчивость бентонитового буфера и определить критерии оценки бентонитового сырья для создания украинского геологического хранилища.
Ключевые слова: геологическое хранилище радиоактивных отходов, месторождения бентонитовых глин Украины, минеральный состав бентонитов, кристаллохимические особенности бентонитов.
Литература

1.Брэгг У.Л., Кларингбулл Г.Ф. Структура минералов. — М. : Мир, 1967. — 390 с.

2.Гольдберг В.М., Скворцов Н.П. Проницаемость и фильтрация в глинах. — М. : Недра, 1986. — 160 с.

3.Грим Р.Э. Минералогия и практическое использование глин: Пер. с англ. В.И. Финько, С.С. Чекин. — М. : Мир, 1967. — 512 с.

4.Дриц В.А., Коссовская А.Г. Геокристаллохимия породообразующих октаэдрических смектитов // Литология и полезные ископаемые. — 1980. — № 10. — С. 3—23.

5.Дриц B.A., Дайняк Л.Г., Слонимская M.B. Методика расчета кристаллохимических формул железосодержащих слоистых силикатов // Изв. АН СССР. Сер геол. — 1981. — № 12. — С. 87—98.

6.Дриц В.А., Коссовская А.Г. Глинистые минералы: смектиты, смешанослойные образования. — М. : Наука, 1990. — 214 с.

7.Колябіна І.Л., Субботін А.Г., Деревська К.І., Шумлянський В.О. Мінеральні сорбенти для захисного шару приповерхневих сховищ радіоактивних відходів. — Київ : Логос, 2011. — 208 с.

8.Косоруков П.А., Косоруков А.А., Надел Л.Г., Перцов Н.В. Состав, кристаллохимия бентонитовых глин Ильницкого и Горбского месторождений // Доп. НАН України. — 2003. — № 10. — С. 154—159.

9.Косоруков П.А., Косоруков A.A., Надел Л.Г., Перцов Н.В. Кристаллохимия и химический состав бентонитовых глин Непоротовского месторождения // Доп. НАН України. — 2003. — № 11. — С. 137—141.

10.Лаверов Н.П., Омельяненко Б.И., Юдинцев С.В. Изоляционные свойства бентонитового буфера в условиях подземного хранилища высокоактивных отходов // Геология рудных месторождений. — 2004. — 46, № 1. — С. 27—42.

11.Марцин И.И., Косоруков П.А., Надел Л.Г., Украинец И.И., Михайлик В.А., Шпак Л.Л. Минеральный состав и свойства бентонита Томашпольского месторождения // Укр. хим. журн. — 2006. — 72, № 4. — С. 91—95.

12.Металічні і неметалічні корисні копалини України: у 2 т., Т. 2. Неметалічні корисні копалини / Наук. ред. М.П. Щербак, C.В. Гошовський. — К. - Львів : Центр Європи, 2006. — 552 с.

13.Мінеральні ресурси України / ДНВП "Держ. інформаційний геолог. фонд України". — Київ, 2017. — 268 с.

14.Минералы. Справ. Слоистые силикаты (смектиты, хлориты, смешанослойные) / Гл. ред. Ф.В. Чухров. — М. : Наука, 1992. — 10, вып. 2. — 662 с.

15.Овчаренко Ф.Д., Кириченко Н.Г., Коваленко Д.Н., Растрененко А.И. Украинские бентониты — Киев : Изд-во АН УССР, 1958. — 100 с.

16.Овчаренко Ф.Д., Кириченко Н.Г., Островская А.Б., Довгий М.Г. Черкасское месторождение бентонитовых и палыгорскитовых глин. — Киев : Наук. думка, 1996. — 124 с.

17.Павлов ГПосібник. — К. : КНУ, 2009.. — [Електронний ресурс].— Режим доступу : https://studfiles.net/preview/3351156/ (Дата звернення 15.02.2018).

18.Стратегія поводження з радіоактивними відходами в Україні: затв. розп. Кабінету Міністрів України від 19.08.2009, № 909-р [Електронний ресурс]. — Режим доступу:

19.Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. — Киев : Наук. думка, 1975. — 352 с.

20.Тарасевич Ю.И. Строение и химия поверхности слоистых силикатов. — Киев : Наук. думка, 1988. — 248 с.

21.Шестопалов В.М., Руденко Ю.Ф., Соботович Э.В., Бревитц В., Шибецкий Ю.А., Шишиц И.Ю., Белевцев Р.Я., Миколайчук Е.А., Шимкив А.М., Гриценко Н.Н., Яковлев Е.А., Проскура Н.И., Корчагин П.А., Стеценко Б.Д., Богуславский А.С., Токаревский В.В., Азимов А.Т., Бондаренко Я.И., Зайонц И.О., Токаревский А.В., Колябина И.Л., Литвинский Ю.В., Бобровский В.А., Манькин В.И. Изоляция радиоактивных отходов в недрах Украины (проблемы и возможные решения). — Киев : Науч.-инж. центр радиогидроэкол. полигон. исследований НАН Украины, 2006. — 398 c.

22.Cоster Н.М. Die Berechnung Kristallchemischer Strukturformeln von 2:1 — sdiichtsilikaten under Beriicksichtigung der gemessenen Zwischensehichtbadungen md, Kationenumtansuch kapazitaten, sowke die Darstellung der Ladungsverteilung der Struktur mittels Dreiecks koordinaten // Clays Minerals. — 1977. — 12, № 1. — Р. 45—54.

23.Design and production of the KBS-3 repository. Technical Report. SKB. TR-10-12. — 56 р.— [Електронний ресурс]. — Режим доступу: www.skb.se/upload/publications/pdf/TR-10-12.pdf (Дата звернення 15.02.2018).

24.Geological dispousal. A review of the development of bentonite barriers in the KBS-3V disposal concept. NDA Technical Note no. 21665941. — 2014. — 84 p.[Електронний ресурс]. — Режим доступу: (Дата звернення 15.02.2018).

25.Karnland O., Olsson S., Nilsson U. Mineralogy and sealing properties of various bentonites and smectite-rich clay materials (Technical Report TR-06-30). — Stockholm Sweden: Svensk Kärnbränslehantering AB, 2006. — 112 p.[Електронний ресурс]. — Режим доступу : www.skb.se/upload/publications/pdf/TR-06-30.pdf(Дата звернення 15.02.2018).

26.Laine H., Karttunen P. Long-Term Stability of Bentonite: A Literature Review (Working Report 2010-53). — Olkiluoto, Finland : Posiva OY, 2010. — 132 p. [Електронний ресурс]. — Режим доступу : (Дата звернення 15.02.2018).

27.Powder diffraction file 2003. PDF-2, Datebase. Sef. 1-89. [Електронний ресурс]. — Режим доступу: https: //www.researchgate.net…..XRD Analysis. (Дата звернення 15.02.2018).

28.Russell S.B., Simmons G.R.. Engineered barrier system for a deep geological repository in Canada // Proc. 10th Int. High-Level Radioactive Waste Management Conf. (Las Vegas, NV, March 30-April 2, 2003). — American Nuclear Society: La Grange Park, IL, 2003. — Р. 563—570. [Електронний ресурс]. — Режим доступу: www.ans.org › ANS Store › Proceedings (Дата звернення 15.02.2018).

29.Tripathy S., Thomas H.R., Stratos P. Response of Compacted Bentonites to Thermal and Thermo-Hydraulic Loadings at High Temperatures // Geosciences. — 2017. —7 (3). — P. 53, doi: https://doi.org/10.3390/geosciences7030053 

30.The management system for the disposal of radioactive waste. IAEA Safety Standards Series No. GS-G-3.4, Vienna. — 2008. — 85 p. [Електронний ресурс].— Режим доступу: https://www-pub.iaea.org/MTCD/.../PDF/Pub1330_web.pdf (Дата звернення 15.02.2018).

Московська