การพัฒนากระบวนการผนึกกากของเสียอันตรายและกากกัมมันตรังสีผสมระดับความแรงรังสีต่ำด้วยซัลเฟอร์โพลีเมอร์

Abstract

การทดลองระดับห้องปฏิบัติการนี้ เป็นการศึกษาผลการนำวัสดุซัลเฟอร์โพลีเมอร์ที่ได้จากการทำปฏิกิริยาระหว่าง กำมะถันกับสารดัดแปรสมบัติ STX[superscript TM] ที่อัตราส่วนผสม 10%โดยน้ำหนัก มาใช้ผนึกกากของเสียอันตราย และ กากกัมมันตรังสีผสม ซึ่งได้แก่ ตะกอนสลัดจ์จากระบบบำบัดน้ำเสียอันตราย และ เถ้า ตะกอนสลัดจ์ และ เรซินแลกเปลี่ยนไอออนที่ใช้แล้ว จากกระบวนการบำบัดกากกัมมันตรังสี ผลิตภัณฑ์กากผนึกที่ได้ถูกนำมาขึ้นรูปเพื่อหาอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมและใช้ ทดสอบคุณสมบัติการทนทาน ต่อ แรงกด แช่น้ำ สารเคมี รังสี และ การชะล้าง ผลการทดลองพบว่า ผลิตภัณฑ์กากผนึกซัลเฟอร์โพลีเมอร์ของตะกอนสลัดจ์อันตรายและเรซิน แลกเปลี่ยนไอออนที่ใช้แล้วมีคุณภาพต่ำ ดังนั้น ผลิตภัณฑ์กากผนึกทั้ง 2 ประเภทจึงไม่เหมาะที่จะถูกผนึกด้วยซัลเฟอร์โพลีเมอร์ กากที่สามารถถูกผนึกได้ดีด้วยซัลเฟอร์โพลีเมอร์ที่เตรียมขึ้น คือ กากกัมมันตรังสีประเภทเถ้าและตะกอนสลัดจ์ (ปส.) ผลจากการทดสอบคุณสมบัติ พบว่า อัตราส่วนผสมสูงสุดของกากที่เหมาะสมต่อการผนึก สำหรับกากประเภทเถ้า คือ 40%โดยน้ำหนัก และ กากตะกอนสลัดจ์ คือ 20%โดยน้ำหนัก โดยมีค่าการทนทานต่อแรงกดหลังผ่านการทดสอบคุณสมบัติทุกลำดับอยู่ในช่วง 27 -40 เมกะปาสคาล และ 8 - 19 เมกะปาสคาล ตามลำดับ ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ขั้นต่ำ (0.41 เมกะปาสคาล) ที่กำหนดโดยหน่วยงาน USNRC ผลการทดสอบการชะล้างนิวไคลด์รังสี Cs-137 จากผลิตภัณฑ์กากผนึกประเภทเถ้าและตะกอนสลัดจ์ (ปส.) พบว่า ดัชนีการชะล้างทุกชิ้นงานของเถ้าและตะกอนสลัดจ์สูงกว่าค่ามาตรฐานซึ่งกำหนด ไว้เท่ากับ 6.0 และมีค่าการชะล้างโลหะหนัก ออกจากผลิตภัณฑ์กากผนึกต่ำกว่ามาตรฐานที่กำหนดโดย USEPA ซึ่งแสดงว่า ซัลเฟอร์โพลีเมอร์สามารถหน่วงรั้งการแพร่กระจายของนิวไคลด์รังสีและโลหะหนัก ออกสู่สิ่งแวดล้อมได้ดี