У статті розглянуто фільтрувальне обладнання для очищення теплоносія реактора ВВЕР-1000, яке відіграє важливу роль у підтримці оптимального водно-хімічного режиму, зниженні радіоактивного забруднення обладнання та продовженні терміну служби компонентів реакторної установки. Досліджено особливості експлуатації іонообмінних фільтрів та визначено напрямки їх модернізації. Проаналізовано конструкцію та характеристики катіонітового фільтра, визначено фактори, які впливають на ефективність роботи фільтрів, зокрема заміна іонообмінних смол та оптимізація процесу регенерації. Виконано порівняльний аналіз іонообмінних смол ядерного класу, таких як Lewatit MonoPlus S 108 H, Purolite® NRW100 та DIAION™ SKN1. Обґрунтовано можливості їх застосування для модернізації катіонітових фільтрів. Проведено розрахунки параметрів катіонітового фільтра при застосуванні різних іонообмінних смол, зокрема робочої обмінної ємності, тривалості між регенераціями та витрати кислоти на регенерацію фільтра. Встановлено, що оптимальним варіантом для застосування у катіоніовому фільтрі є смола Lewatit MonoPlus завдяки вищій обмінній ємності (2 г-екв/л), довшій тривалості між регенераціями (22 регенерації на рік) та низькій ціні.
- Safety of Nuclear Power Plants: Commissioning and Operation. Specific Safety Requirements No. SSR-2/2 (Rev. 1). (2016) Vienna: IAEA.
- NP 306,2,145-2008. Nuclear Safety Rules for Reactor Installations of Nuclear Power Plants with Pressurized Water Reactors. Approved by Order of the State Nuclear Regulatory Committee of Ukraine dated April 15, 2008 No. 73. Registered with the Ministry of Justice of Ukraine on June 9, 2008 by No. 512/15203. Available from: https://zakon,rada,gov,ua/laws/show/ z0512-08#Text.НП 306,2,145-2008. Available from: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/ z0512-08#Text (accessed on August 22, 2025)
- SOU NAEK 191:2020. Engineering, scientific and technical support. Water-chemical regime of the primary circuit of nuclear power reactors of the WWER-1000 type. Technical requirements. Quality assurance methods. Approved by order of SE NAEK Energoatom 23.09.2020 No. 755.
- IAEA Safety Standards No. SSG-13. Chemistry Programme for Water Cooled Nuclear Power Plants. 2011. Available from: https://www.iaea.org/sites/default/files/23/02/draft_ds525.pdf (accessed on August 22, 2025)
- Lister, D., Uchida, S. (2015). Determining water chemistry conditions in nuclear reactor coolants. Journal of Nuclear Science and Technology, 52(4), 451-466. doi: 10.1080/00223131.2014.973460
- Maltseva, T.V., Lukashyn, S.O., Shyshuta, A.M., Bakanov V.V. (2024). Water chemical regime of Ukrainian nuclear power units: national and international requirements, technical features and improvements. Nuclear and radiation safety, 1(101), 59-68. https://doi.org/10.32918/nrs.2024.1(101).06
- Semerak, M. M., Lys, S. S., & Yurasova, O. H. (2018). Analysis of the main means for ensuring the water-chemical regime of the NPP. Scientific Bulletin of UNFU, (28(6), 81-83. https://doi.org/10.15421/40280615
- Pornima Vijayan, P., Chithra, P. G., Anjana Krishna, S. V, Ansar, E. B, & Parameswaranpillai, J. (2022). Development and Current Trends on Ion Exchange Materials. Separation & Purification Reviews, 53(1), 40–60. https://doi.org/10.1080/15422119.2022.2149413
- Spiro D. Alexandratos. (2021). Trends in ion exchange: Analysis of the literature. Reactive and Functional Polymers, 169(1), 1-10. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2021.105066
- Kritsky, V. G., Berezina, I. G., Rodionov, Yu. A., Stjazkin, P. S. (2005). Influence of water chemistry transients on fuel assemblies reliability. Structural behaviour of fuel assemblies for water cooled Reactors. IAEA-TECDOC-1454. Proceedings of a technical meeting. Cadarache, France, 22–26 November 2004. Vienna: IAEA, 75-86.
- SenGupta, A.K. (2017). Ion Exchange in Environmental Processes: Fundamentals, Applications and Sustainable Technology. Wiley. https://doi.org/10.1002/9781119421252
- Alexandratos, S. D. (2008). Ion-Exchange Resins: A Retrospective from Industrial and Engineering Chemistry Research. Industrial & Engineering Chemistry Research, 48(1), 388-394. https://doi.org/10.1021/ie801242v
- Kardasevych, O. (2003). Water regimes of thermal and nuclear power plants. Odesa: ONPU Publishing House.
- Fisher scientific. Amberlite IRN-77, ion exchange resin, nuclear grade. Available from: https://www.fishersci.ca/shop/products/amberlite-irn-77-ion-exchange-resin-nuclear-grade-thermo-scientific/p-4408669 (accessed on August 22, 2025)
- IAEA. Application of Ion Exchange Processes for Treatment of Radioactive Waste and Management of Spent Ion Exchangers. Available from: https://www.iaea.org/publications/6221/application-of-ion-exchange-processes-for-treatment-of-radioactive-waste-and-management-of-spent-ion-exchangers (accessed on August 22, 2025)
- Balashevska, Y., Balashevskyi, O., Gerliga, V., Kuba, I., Kostenko, V., Korsun, D. (2024). Challenges and Progress in Spent Ion-Exchange Resin Management at NPPs: A Perspective from Ukraine. Nuclear and Radiation Safety, 2(102), 14-24. https://doi.org/10.32918/nrs.2024.2(102).02
- Fiche Informations Produit LEWATIT® MonoPlus S 108 H. Available from: https://www.lenntech.com/Data-sheets/Lewatit-MonoPlus-S-108-H-FR-L.pdf (accessed on August 22, 2025)
- Ecolab. Purification Technologies. Purolite CriticalResin NRW100. Available from: https://www.purolite.com/product?normalizedName=
nrw100 (accessed on August 22, 2025) - Product Data Sheet DIAION TM SKN1. Available from: https://www.diaion.com/en/products/ion_exchange_resins/strongly_acidic_cation/
data_sheet_sk/pdf/skn1.pdf (accessed on August 22, 2025)