Б.Г. Шабалін, О.М. Лавриненко, П.О. Косоруков, С.П. Бугера. ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНИХ смектитОВИХ ГЛИН УКРАЇНИ ДЛЯ СТВОРЕННЯ ГЕОЛОГІЧНОГО СХОВИЩА РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ

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

УДК 621.039 : 754.716
Б.Г. Шабалін 1, О.М. Лавриненко 1, 2, П.О. Косоруков 3, С.П. Бугера 1
1 Державна установа "Інститут геохімії
навколишнього середовища НАН України"
03142, м. Київ, Україна, пр-т Акад. Палладіна, 34-a
E-mail: b_shabalin@ukr.net
2 Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України
03142, м. Київ, Україна, ул. Кржижанівського, 3
3 Інститут біоколоїдної хімії ім. Ф.Д. Овчаренка НАН України
03142, м. Київ, Україна, б-р Акад. Вернадського, 42
Мова українська
Мінералогічний журнал 2018, 40 (4): 65-78
ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНИХ смектитОВИХ ГЛИН УКРАЇНИ ДЛЯ СТВОРЕННЯ ГЕОЛОГІЧНОГО СХОВИЩА РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ
Анотація: Попри те, що Україна має значні поклади бентонітових глин, жодних цілеспрямованих досліджень їх придатності для розробки буферних матеріалів геологічного сховища радіоактивних відходів досі не було здійснено. У статті розглянуто мінерально-сировинний потенціал бентонітових глин України, описано хімічний і мінеральний склад бентонітових порід, кристалохімічні особливості і колоїдно-хімічні характеристики породоутворювальних глинистих мінералів, які впливають на ізоляційні властивості буферних матеріалів, висвітлено призначення бентонітового буфера у багатобар’єрній системі для убезпечення геологічного сховища. Визнано доцільним включити у майбутню концепцію і програму створення в Україні геологічного сховища детальне вивчення потенційних джерел бентонітової сировини родовищ України і запланувати експериментальні дослідження на технологічних виробах (гранули, блоки) з бентоніту для прогнозування довгострокової стабільності бентонітового буфера з урахуванням мінералого-геохімічних процесів його перетворення в умовах геологічного сховища, тобто, визначити критерії оцінки бентонітової сировини і можливості її використання у створенні українського геологічного сховища.
Ключові слова: геологічне сховище радіоактивних відходів, родовища бентонітових глин України, мінеральний склад бентонітів, кристалохімічні особливості бентонітів.
Література

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).