Лившиц Татьяна Сергеевна
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
|
содержание |
Глава 1 <Аналитический обзор> посвящена обзору состояния проблемы обращения с высокоактивными отходами (ВАО), которые образуются в ядерном энергетическом цикле, при наработке делящихся материалов военного назначения (плутоний и уран) и переработке оружейного плутония в ядерное топливо. В настоящее время для отверждения ВАО используется технология остекловывания. Недостатками стекломатриц являются низкая устойчивость в подземных водах и раскристаллизация со временем, которая ведет к дополнительному снижению химической прочности матрицы и выносу опасных радионуклидов. В качестве альтернативного решения предложено разделять высокоактивные отходы на составляющие с последующей иммобилизацией каждой из них по отдельности. В результате могут быть получены актиноид-лантаноидная или актиноид-цирконий-лантаноидная фракции, в которых соотношение количеств An и Ln или An, Zr и Ln примерно составляет 1 : 10 или 1 : 3 : 10 соответственно (Sombret, 1987; Demin et al., 2001). Оптимальным способом утилизации этих фракций является их включение в прочные кристаллические матрицы, основными требованиями к которым являются химическая и радиационная прочность, высокая емкость структуры в отношении компонентов ВАО, а также простота их производства в промышленном масштабе.
Кратко охарактеризованы свойства детально изученных кристаллических матриц: титанатов и цирконатов со структурами, производными от структуры флюорита (пирохлор и цирконолит), фосфата со структурой циркона (монацит), силиката со структурой апатита (бритолит). Выбор указанных фаз обусловлен наличием в природе минеральных аналогов этих соединений, содержащих в своем составе значительное количество редкоземельных элементов и актиноидов (урана и тория).
Свойства кристаллической матрицы актиноидных отходов меняются из-за распада радионуклидов, а также в результате воздействия подземных вод после разгерметизации контейнеров. Дается характеристика процессов радиационного разрушения кристаллических фаз и способов их изучения. Описаны основные методики определения коррозионной устойчивости консервирующих матриц.
Приводится описание методов синтеза матриц актиноидных отходов: плавления в электропечах или за счет разогрева шихты высокочастотными токами, холодного прессования-спекания, горячего изостатического или осевого прессования.
|
