Aplicações de tratamento de resíduos de radares

O íon amônio se forma quando o pH é menor que 9 (de preferência menor que 8). O amônio é um cátion monovalente. Resinas catiônicas como CG8 e CG10 têm seletividade modesta para íons amônio em comparação com sódio, mas baixa seletividade em comparação com íons de dureza, como cálcio e magnésio. O SIR-600 tem uma seletividade muito alta para amônio, mas tem capacidade bastante baixa e requer uma dose de sal bastante grande (normalmente pelo menos 30 libras de NaCl por pé cúbico).

O antimônio é um elemento químico com símbolo Sb (do latim: stibium) e número atômico 51. Um metalóide cinza brilhante, é encontrado na natureza principalmente como o mineral sulfeto estibnita (Sb2S3). Os compostos de antimônio são conhecidos desde a antiguidade e eram pulverizados para uso como medicamentos e cosméticos, geralmente conhecidos pelo nome árabe kohl. O antimônio metálico também era conhecido, mas foi erroneamente identificado como chumbo após sua descoberta. No Ocidente, foi isolado pela primeira vez por Vannoccio Biringuccio e descrito em 1540.

Por algum tempo, a China foi a maior produtora de antimônio e seus compostos, com a maior parte da produção vindo da mina Xikuangshan em Hunan. Os métodos industriais para refinar o antimônio são torrefação e redução com carbono ou redução direta da estibnita com ferro.

O antimônio puro é um metal macio e quebradiço. O antimônio forma compostos semelhantes ao seu elemento irmão arsênico e é mais comumente encontrado em seu estado de oxidação +3. As maiores aplicações do antimônio metálico são uma liga com chumbo e estanho e as placas de chumbo-antimônio em baterias de chumbo-ácido. Ligas de chumbo e estanho com antimônio têm propriedades aprimoradas para soldas, balas e rolamentos lisos. Também é usado como componente em retardadores de fogo e em certas sínteses químicas orgânicas.

Os híbridos de ânions de base forte à base de ferro são eficazes para remover o antimônio das águas boradas encontradas em usinas nucleares.

Césio ou césio é um elemento químico com símbolo Cs e número atômico 55. É um metal alcalino macio, prateado e dourado, com um ponto de fusão de 28,5° C (83,3° F), o que o torna um dos únicos cinco metais elementares que são líquidos à temperatura ambiente ou próximo a ela. O césio tem propriedades físicas e químicas semelhantes às do rubídio e do potássio. É o elemento menos eletronegativo.

Ele tem apenas um isótopo estável, césio-133. O césio é extraído principalmente da polucita, enquanto os radioisótopos, especialmente o césio-137, um produto da fissão, são extraídos dos resíduos produzidos por reatores nucleares.

O químico alemão Robert Bunsen e o físico Gustav Kirchhoff descobriram o césio em 1860 pelo método recém-desenvolvido de espectroscopia de chama. As primeiras aplicações em pequena escala do césio foram como “coletor” em tubos de vácuo e em células fotoelétricas. Em 1967, com base na prova de Einstein de que a velocidade da luz é a dimensão mais constante do universo, o Sistema Internacional de Unidades usou duas contagens de ondas específicas de um espectro de emissão de césio-133 para codefinir o segundo e o metro. Desde então, o césio tem sido amplamente utilizado em relógios atômicos de alta precisão.

O césio metálico é altamente reativo no ar e especialmente na água, reagindo de forma explosiva, mesmo em temperaturas tão baixas quanto −116° C (−177° F). O césio forma exclusivamente um cátion monovalente. Quase todos os sais de césio são facilmente solúveis em água.

O SIR-600 tem uma seletividade extremamente alta para césio. O césio é capturado por peneiramento molecular e também por troca. Resinas catiônicas de hidrogênio, como CG8-H, também podem ser usadas, mas sua capacidade de remover césio é limitada por outros íons em solução. Em geral, ao usar resinas do tipo SAC para remover o césio, é necessário remover todos os outros cátions junto com o césio.

O iodo radioativo é um isótopo artificial com propriedades semelhantes a outros isótopos de iodo. O radioiodo está presente na água como iodeto. Como íon traço, ele pode ser removido por vários tipos de resinas aniônicas de base forte, favorecendo as aminas superiores. Meios impregnados de prata e prata mostram maior afinidade por iodetos.

O pertecnetato, Tc-99, é um composto técnico usado em algumas aplicações farmacêuticas de radioisótopos.

O rádio é um elemento químico com símbolo Ra e número atômico 88. É o sexto elemento do grupo 2 da tabela periódica, também conhecido como metais alcalino-terrosos. O rádio puro é branco prateado, mas se combina facilmente com o nitrogênio (em vez de oxigênio) na exposição ao ar, formando uma camada superficial preta de nitreto de rádio (Ra3N2). Todos os isótopos de rádio são altamente radioativos, com o isótopo mais estável sendo o rádio-226, que tem meia-vida de 1600 anos e decai em gás radônio (especificamente o isótopo radônio-222). Quando o rádio decai, a radiação ionizante é um produto que pode excitar substâncias químicas fluorescentes e causar radioluminescência.

O rádio é o produto derivado da decomposição do urânio e é o metal alcalino-terroso mais pesado. Foi descoberto na forma de cloreto de rádio por Marie e Pierre Curie em 1898. Eles extraíram o composto de rádio da uraninita e publicaram a descoberta na Academia Francesa de Ciências cinco dias depois. O rádio foi isolado em seu estado metálico por Marie Curie e André-Louis Debierne por meio da eletrólise do cloreto de rádio em 1911. Ele tem a propriedade de luminescência e já foi usado para fazer os mostradores de relógios brilharem no escuro, bem como para vários produtos charlatães.

O rádio forma um cátion divalente na água e pode ser removido por resinas que amaciam a água, junto com outros íons de dureza. Com exceção do primeiro ciclo de exaustão, o vazamento de rádio ocorre logo após a ocorrência do vazamento de dureza, portanto, a resina é usada como um amaciante comum com regeneração de salmoura em intervalos regulares.

A resina catiônica macroporosa altamente reticulada estendeu a operação do primeiro ciclo após a quebra de dureza e pode ser usada em aplicações de uso único quando a dureza e o TDS não são muito altos. O RSM-50 tem sulfato de bário depositado nos poros da resina. O rádio é primeiro trocado e depois transferido para o precipitante, permitindo um carregamento muito maior e uma maior produtividade.

Os níveis de sílica devem ser mantidos em níveis muito baixos no ciclo nuclear. A maioria dos métodos de remoção também remove o boro, que é usado no sistema como moderador. Formas especiais de resina de troca iônica boratada removerão seletivamente a sílica nesses ambientes e manterão o nível de boro desejado.

Como o césio, o estrôncio é um radionuclídeo produto da fissão que pode aparecer nas águas subterrâneas impactadas.

O desenvolvimento da energia nuclear deixou um legado de contaminação das águas subterrâneas em alguns locais, que inclui a presença de alguns metais pesados e cromato.

O urânio é um elemento químico com símbolo U e número atômico 92. É um metal branco prateado da série dos actinídeos da tabela periódica. Um átomo de urânio tem 92 prótons e 92 elétrons, dos quais 6 são elétrons de valência. O urânio é fracamente radioativo porque todos os seus isótopos são instáveis (com meia-vida dos seis isótopos naturalmente conhecidos, urânio-233 a urânio-238, variando entre 69 anos e 4,5 bilhões de anos). Os isótopos mais comuns no urânio natural são o urânio-238 (que tem 146 nêutrons e representa mais de 99%) e o urânio-235 (que tem 143 nêutrons). O urânio tem o maior peso atômico dos elementos que ocorrem primordialmente. Sua densidade é cerca de 70% maior que a do chumbo e um pouco menor que a do ouro ou tungstênio. Ocorre naturalmente em baixas concentrações de algumas partes por milhão no solo, rocha e água e é extraído comercialmente de minerais contendo urânio, como a uraninita.

Na natureza, o urânio é encontrado como urânio-238 (99,2739— 99,2752%), urânio-235 (0,7198— 0,7202%) e uma quantidade muito pequena de urânio-234 (0,0050— 0,0059%). Embora o U238 seja quase estável, o U235 é significativamente radioativo e também físsil (pode suportar reações em cadeia). O urânio decai lentamente emitindo uma partícula alfa. A meia-vida do urânio-238 é de cerca de 4,47 bilhões de anos e a do urânio-235 é de 704 milhões de anos, o que os torna úteis para datar a idade da Terra.

O urânio em águas potáveis é facilmente removido por uma variedade de resinas aniônicas de base forte. Embora as resinas aniônicas sejam consideradas a melhor tecnologia disponível para sistemas pequenos, seu uso é complicado pelas limitações no descarte de resíduos que contêm resíduos de urânio.

O urânio pode ser removido dos resíduos ácidos da mineração por uma variedade de resinas catiônicas de ácido forte.