Сложные оксиды структурных типов пирохлора, граната и муратаита - матрицы для иммобилизации актинидных отходов ядерной энергетики

• Автор: Юдинцев, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 283 с. : ил.

1.1. Основные радиоизотопы ядерного топливного цикла

1.2. Типы высокорадиоактивных отходов ВАО

1.3. Матрица как ключевой элемент мультибарьерной защиты от ВАО

1.3.1. Стеклообразные матрицы ВАО

1.3.2. Стеклокристаллические матрицы

1.3.3. Кристаллические матрицы ВАО

1.3.4. Матрицы для отходов нирохимической переработки ОЯТ

1.4. Природные аналоги кристаллических матриц акгииидов

1.5. Методы изучения свойств консервирующих матриц

1.6. Методика экспериментов по синтезу и изучению образцов

ГЛАВА 2. Структурнохимический подход к выбору матриц актинидных ВАО

2.1. Матрицы актинидов с иирохлоровой решеткой
2.2. Матрицы на основе фаз с гранатовой решеткой
ГЛАВА 3. Пирохлоровые матрицы актинидов и РЗЭактинидной фракции
3.1. Искусственные пирохлоры матрицы актинидных отходов
3.2. Коррозия пирохлоровых матриц в растворах
3.3. Устойчивость структуры пирохлора при облучении
3.4. Аморфизация нирохлора при распаде актинидов
3.5. Влияние аморфизации на коррозию пирохлора в растворе 8
ГЛАВА 4. Гранатовые матрицы актинидных отходов сложного состава
4.1. Природные гранаты
4.2. Изоморфные обмены в структуре искусственного граната
4.3. Структурные особенности ферригранатов с актинидами и РЗЭ
4.4. Влияние состава гранатов на их емкость в отношении актинидов и РЗЭ
4.5. Особенности строения матриц с трансурановыми актинидами Ыр, Ри
4.6. Матрицы на основе ферриграната с высоким содержанием лантанидов
4.7. Матрицы на основе ферриграната с продуктами коррозии
4.8. Матрицы для отходов от конверсии плутония
4.9. Поведение матриц на основе граната в водных растворах
4 Радиационная устойчивость ферригранатовых матриц
4 Влияние аморфизации на коррозионную устойчивость маприц
4 Гранат как матрица для траисмутации актинидов Ат
ГЛАВА 5. Матрицы актинидных Х0Д0В на основе фаз муратаитового типа
5.1. Кристаллохимические особенности муратаита
5.2. Муратаитовые матрицы с актинидами и редкими землями
5.3. Коррозия муратаиговых матриц в водных растворах
5.4. Радиационная устойчивость муратаита
5.5. Влияние аморфизации на растворимость матриц на основе муратаита
ГЛАВА 6. Методы изготовления крметаллических матриц актинидов
6.1. Способы получения консервирующих матриц
6.2. Матрицы, изготовленные холодным прессованием спеканием
6.3. Синтез матриц плавлением кристаллизацией
6.4. Самораспрострашиощийся высокотемпературный синтез мазриц
Заключение и основные выводы
Публикации автора по теме диссертации
Список цитируемой литературы


Изучение матриц ВАО проводится в Российской академии наук Институт физической химии и электрохимии, Институт экспериментальной минералогии, Институт аналитической химии и геохимии, а также в Московском, СанктПетербургском и Нижегородском Университетах, в ведомственных организациях ГУП Мое НПО Радон, Институт неорганических материалов, Радиевый Институт, Институт атомных реакторов, Физи
коэнергетический институт, ФГУП ПО Маяк, Курчатовский институт и др Уже более лет такие исследования проводятся в ИГЕМ РЛЫ в сотрудничестве со специалистами многих отечесвенных и зарубежных организаций. Ниже дается анализ известных матриц ВАО. Основное внимание уделено стеклам, которые используются для промышленной иммобилизации жидких отходов от переработки ОЯТ, а также альтернативным видам матриц ВАО керамикам и стеклокерамикам табл. Стеклообразные, Стеклокерамики, Кристаллические, Керметы и др. Боросиликатиыс, Фосфатные, Титанатныс, Цирконатные. Жидкие отходы от переработки ОЯТ, Фракции ВАО, отходы от выделения Ри и др. Счрукхуру стекла определяют тетраэдры БЮ или РО. В него встраиваются другие сеткообразоватсли В3, АР и Ре3, а крупные катионы щелочей, лантанидов и актинидов занимают интсрстиции. Первые попытки иммобилизации ВАО в стекло выполнены в х годах . Смесь состояла из мас. СаО. Изготовлено несколько килограмм стекла суммарной активностью около Ки. Дальнейшего распространения эта матрица не получила изза высокой температуры ее плавления С, приводящей к уносу Сб и Ки и уменьшению срока работы установки. Меньшую темперачуру плавления 0 С имеют щелочные алюмофосфатныс и боросиликатные стекла, которые изучаются с х годов. Именно эти составы и были выбраны для промышленного отверждения отходов. Главными их характеристиками являются состав, температура плавления, содержание элементов отходов, устойчивость в растворах, термическая стабильность. Для иммобилизации ВАО предложены различные фосфатные стекла ,,.