ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЭРОБНЫХ СИНТРОФНЫХ АССОЦИАЦИЙ МИКРООРГАНИЗМОВ ДЛЯ ДЕЗАКТИВАЦИИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

Целью настоящей работы явилась проверка возможности трансмутации цезия-137 в стабильный изотоп бария при контакте с аэробной синтрофной ассоциацией (СА - конгломерат нескольких тысяч различных видов бактерий, простейших и грибов, живущих в симбиозе друг с другом) в растворе, содержащем набор макро- и микроэлементов в качестве биологической питательной среды. Исследование проводили последовательно на двух различных СА. Обнаружено явление биосорбции цезия-137 в диапазоне рН 7.7-8.6 обеими СА, однако трансмутации цезия-137 экспериментально не выявлено. Найдена зависимость сорбционной емкости синтрофной ассоциации от времени, и рассчитано распределение цезия-137 в жидкой фазе и фазе СА в зависимости от времени. Продемонстрирована возможность получения смеси СА, способной селективно извлекать и концентрировать заданные радионуклиды из жидкой фазы. Полученные результаты могут стать основой создания технологии переработки и кондиционирования низкоактивных жидких радиоактивных изотопов (РАО) за счет перевода основной массы радиоизотопов в фазу СА - так называемый «наносорбент биологического происхождения», сопровождающегося многократным уменьшением их объема. Предлагаемая технология по экономичности и экологичности будет значительно превосходить известные сорбционные процессы, в которых применяются синтетические сорбенты. В качестве аналога по аппаратурному оформлению технологии очистки РАО при использовании наносорбентов биологического происхождения может служить процесс BIOX-технологии - окисления сульфидных руд и концентратов, основанный на деятельности хемолитотрофных бактерий, которые переводят нерастворимые сульфиды металлов в растворимые сульфаты.

аэробная синтрофная ассоциация, сорбция, жидкие радиоактивные отходы, гамма-спектрометрический метод анализа, биореактор

1. Vysotskii V.I., Kornilova A.A. Transmutation of stable isotopes and deactivation of radioactive waste in growing biological systems // Ann. Nucl. Energy. 2013. V. 62. P. 626-633.

2. Barmina E.V., Simakin A.V., Shafeev G.A. Laser-induced caesium-137 decay // Quantum Electronics. 2014. V. 44. № 8. P. 791-792.

3. Уруцкоев Л.И., Рухадзе А.А., Филиппов Д.В., Бирюков А.О., Шпаковский Т.В., Стешенко Г.К., Марколия А.А., Алабин К.А., Леванов А.А., Белоус П.В. Исследование спектрального состава оптического излучения при электрическом взрыве вольфрамовой проволочки // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2012. № 7. С. 13-18.

4. Симакин А.В., Шафеев Г.А. Влияние лазерного облучения наночастиц в водных растворах соли урана на активность нуклидов // Квантовая электроника. 2011. Т. 41. № 7. С. 614-618.

5. Высоцкий В.И., Корнилова А.А. Ядерный синтез и трансмутация изотопов в биологических системах. М.: Мир, 2003. 305 с.

6. Vysotskii V.I., Kornilova A.A., Samoylenko I.I. Observation and mass-spectroscopy study of controlled transmutation of intermediate mass isotopes in growing biological cultures // Infinite Energy. 2001. V. 6. № 36. P. 64-68.

7. Vysotskii V.I., Kornilova A.A., Samoylenko I.I. Experimental discovery and investigation of the phenomenon of nuclear transmutation of isotopes in grooving biological cultures // Cold Fusion and New Energy Technology. 1996. V. 2. № 10. P. 63-66.

8. Wendt G.L., Irion C.E. Experimental attempts to decompose tungsten at high temperatures // J. Am. Chem. Soc. 1992. V. 44. P. 1887-1894.

9. Додонов В.В., Манько В.И. Инварианты и эволюция нестационарных квантовых систем // Труды ФИАН. Т. 183. М.: Изд-во АН СССР, 1987. 286 с.

10. Vysotskii V.I., Kornilova A.A. Nuclear transmutation of stable and radioactive isotopes in biological systems: Monograph. New Delhi: Pentagon Press, 2010. 192 p.

11. Бушуев А.В., Петрова Е.В., Кожин А.Ф. Практическая гамма-спектрометрия: Учебное пособие. М.: МИФИ, 2006. 124 с.

12. Колыбанов К.Ю., Кузин Р.Е., Писаненко С.С., Таиров Т.Н. Информационная система типовой испытательной лаборатории радиационного контроля // Тонкие химические технологии. 2018. T. 13. № 4. С. 74-80.

13. Милютин В.В., Каптаков В.О., Ананьев А.В., Клочкова Н.В., Позднякова Н.Ю., Савельев А.А. О биологической трансмутации радионуклидов // Тезисы IХ Всероссийской конференции по радиохимии «Радиохимия - 2018». Санкт-Петербург, Россия, 2018. С. 85.

14. Ullrich A.H., Smith M.W. The biosorption process of sewage and waste treatment // Sewage Ind. Wastes. 1951. V. 23. P. 1248-1253.