The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является процесс очистки загрязнённых радионуклидами вод (идеальные растворы и природные источники), возникающих в результате деятельности ядерных испытаний.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі-ядролық сынақтардың нәтижесінде пайда болатын Радионуклидтермен ластанған суларды (идеалды ерітінділер мен табиғи көздер) тазарту процесі.

Aim of work (in Russian) : Целью работы была разработка технологического протокола и синтез недорогих адсорбентов на основе биомассы для эффективной адсорбции радионуклидов.

Aim of work (in Kazakh) : Жұмыстың мақсаты радионуклидтерді тиімді адсорбциялау үшін технологиялық хаттаманы әзірлеу және биомассадан қолжетімді адсорбенттерді синтездеу болды.

Методы исследования (на русском) : Методология проведения работы основана на комплексном подходе, включающем синтез и модификацию активированных углеродных материалов из биомассы сельскохозяйственных отходов с применением гидротермальной обработки, пиролиза и последующей активации. Для увеличения числа мезо- и макропор проводится N- легирование, а для повышения селективности к цезию используется поверхностная модификация ферроцианидом. Полученные модифицированные сорбенты были характеризованы методами рентгеновской дифракции, атомно-адсорбционной спектроскопии, СЭМ, БЭТ-анализа. Сорбционная эффективность йодиде ионов определялась УФ-спектроскопией, остаточную активность радиоактивного техногенного цезия (137Cs) проводилась γ-спектрометрическим методом на реальных радиоактивных грунтовых водах испытательной пл. «Дегелен».

Методы исследования (на казахском) : Жұмыстың әдістемесі гидротермиялық өңдеу, пиролиз және кейінгі белсендіру сатыларын қамтитын ауылшаруашылық қалдықтарының биомассасынан белсендірілген көміртекті материалдарды синтездеу мен модификациялауға негізделген кешенді тәсілді қамтиды. Мезо- және макрокеуектердің санын арттыру мақсатында азотпен легирлеу (N-легирлеу) жүргізілді, ал цезийге селективтілікті жоғарылату үшін ферроцианид негізіндегі беттік модификация әдісі қолданылды. Алынған модификацияланған сорбенттер рентгендік дифракция (XRD), атомдық адсорбциялық спектроскопия (AAS), сканерлеуші электрондық микроскопия (СЭМ) және БЭТ-талдау әдістерімен сипатталды. Йодид иондарының сорбциялық тиімділігі ультракүлгін (UV) спектроскопия арқылы анықталды, ал радиоактивті техногендік цезийдің (137Cs) қалдық белсенділігі γ-спектрометриялық әдіспен «Дегелен» сынақ алаңының нақты радиоактивті жер асты суларында зерттелді.

Obtained results and novelty (in Russian) : В результате этого проекта разработана и испытана в лабораторных условиях передовая технология очистки воды, способная удалять радиоактивные ионы цезия и йода из водных растворов. Был спроектирован лабораторный прототип испытан в реальных условиях в Национальном ядерном центре (TRL 5).

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Осы жобаның нәтижесінде судағы радиоактивті цезий мен йод иондарын тиімді түрде кетіруге қабілетті озық су тазарту технологиясы әзірленіп, зертханалық жағдайда сыналды. Зертханалық прототип жобаланып, оның тиімділігі Ұлттық ядролық орталықта нақты жағдайларда (TRL 5 деңгейінде) тексерілді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В рамках проекта разработаны технологические протоколы синтеза и модификации углеродных сорбентов из биомассы с использованием азотсодержащих и ферроцианидных функциональных групп, а также оптимизированы условия их получения и активации. На основе полученных материалов создан и испытан лабораторный прототип установки для очистки воды от радионуклидов цезия и йода. Проведены эксперименты по определению технологических параметров работы системы — скорости фильтрации и времени контакта. Установка отличается компактностью (0,6 × 0,5 × 1,2 м), энергоэффективностью (до 0,15 кВт·ч/л) и высокой степенью очистки воды — до 98 % для цезия и 95 % для иоде ионов. Технология успешно апробирована на разрязненных ионами цезия и стронция природных грунтовых водах Национального ядерного центра и достигла уровня технологической готовности TRL 5.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоба аясында азот және ферроцианид функционалдық топтарын қолдану арқылы биомасса негізіндегі көміртекті сорбенттерді синтездеу мен модификациялаудың технологиялық протоколдары әзірленіп, оларды алу және активтеу шарттары оңтайландырылды. Алынған материалдар негізінде суды цезий мен йод радионуклидтерінен тазартуға арналған зертханалық үлгідегі қондырғы жасалынып, сынақтан өткізілді. Жүйенің технологиялық параметрлері — сүзу жылдамдығы мен байланыс уақыты анықталды. Қондырғы ықшам (0,6 × 0,5 × 1,2 м), энергия үнемдеуші (0,15 кВт·сағ/л дейін) және тазарту тиімділігі жоғары — цезий үшін 98 %, йодиде үшін 95 % көрсетті. Технология Ұлттық ядролық орталықтың цезий мен стронций ионымен ластанған табиғи жер асты суларында сәтті сыналды және TRL 5 технологиялық дайындық деңгейіне жетті.

Level of implementation (in Russian) : Степень внедрения данной разработки можно охарактеризовать как пилотную стадию — технология прошла лабораторные и полупромышленные испытания, подтверждена её эффективность при очистке реальных радиоактивно загрязнённых вод (уровень технологической готовности TRL 5). На данном этапе разработаны технологические протоколы синтеза и модификации сорбентов, определены оптимальные параметры работы установки и получены положительные результаты при тестировании на площадке Национального ядерного центра. Это создаёт основу для последующего масштабирования и внедрения технологии в промышленные системы водоочистки на радиационно загрязнённых территориях Казахстана.

Level of implementation (in Kazakh) : Бұл әзірлеменің енгізілу деңгейін пилоттық кезең ретінде сипаттауға болады — технология зертханалық және жартылай өндірістік сынақтардан өтіп, нақты радиоактивті ластанған суларды тазарту тиімділігі дәлелденді (технологиялық дайындық деңгейі TRL 5). Осы кезеңде сорбенттерді синтездеу мен модификациялаудың технологиялық хаттамалары әзірленді, қондырғы жұмысының оңтайлы параметрлері айқындалды және Ұлттық ядролық орталық алаңында тестілеу кезінде оң нәтижелер алынды. Бұл Қазақстанның радиациялық ластанған аумақтарындағы өнеркәсіптік су тазарту жүйелеріне технологияны кейіннен масштабтау және енгізу үшін негіз жасайды.

Efficiency (in Russian) : Эффективность технологии была продемонстрирована на примере эффективного удаления радионуклидов цезия 98% и стронция 91% и стабильного изотопа йода 95% в виде йодиде ионов. Этот результат доказывает высокую селективность сорбентов и оптимальный выбор параметров синтеза и модификации.

Efficiency (in Kazakh) : Технологияның тиімділігі цезий 98% және стронций 91% радионуклидтерін және йодид иондары түріндегі тұрақты йод 95% изотопын тиімді жою көрсетілді. Бұл нәтиже сорбенттердің жоғары селективтілігін, синтез және модификация параметрлерін оңтайлы таңдауды дәлелдейді.

Field of application (in Russian) : Область применения применимы для очистки подземных и поверхностных вод, загрязнённых радионуклидами, при дезактивации территорий бывших ядерных полигонов и в системах обращения с радиоактивными отходами. Рекомендации по внедрению результатов НИР заключаются в использовании разработанных модифицированных углеродных сорбентов в системах очистки сточных и подземных вод для масштабирования технологии и её интеграции в действующие системы водоподготовки. Экономическая эффективность и значимость работы заключается в использовании дешёвой и возобновляемой биомассы сельскохозяйственных отходов для получения сорбентов.

Field of application (in Kazakh) : Қолданылу саласы — радионуклидтермен ластанған жерасты және жерүсті суларын тазарту, бұрынғы ядролық полигондардың аумақтарын дезактивациялау және радиоактивті қалдықтармен жұмыс істеу жүйелерінде пайдалану. ҒЗЖ нәтижелерін енгізу жөніндегі ұсыныстар әзірленген модификацияланған көміртекті сорбенттерді ағынды және жерасты суларын тазарту жүйелерінде қолдану арқылы технологияны масштабтау және оны қолданыстағы су дайындау жүйелеріне біріктіруді көздейді. Жұмыстың экономикалық тиімділігі мен маңыздылығы сорбенттерді алу үшін арзан әрі жаңартылатын ауыл шаруашылық қалдықтарының биомассасын пайдалануда.