Сборник тезисов докладов X Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2007

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Экологические аспекты использования ядерной энергии»

Все доклады секции


КРИСТАЛЛОХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ МИНЕРАЛОПОДОБНЫХ ФОСФАТОВ КАРКАСНОГО СТРОЕНИЯ ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

Орлова В.А., Зарипов А.Р., Слюнчев О.М., Галузин Д.Д., Ровный С.И.

ФГУП «ПО «Маяк»

Петьков В.И.

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Важной задачей радиохимического производства является проблема обращения с отходами ядерных технологий. Общая тенденция в мире в этой области ориентирована на разработку и создание экологически безопасных композиций, фиксаторов радионуклидов, обладающих высокими показателями устойчивости: термической, химической, радиационной. Внимание специалистов привлекают каркасные фосфаты минералоподобного строения. Они рассматриваются как благоприятные формы химического связывания высокотоксичных отходов, особенно радиоактивных, с целью изоляции их от биосферы и использования отдельных их компонентов в экологически устойчивых материалах с определенными функциональными характеристиками.

Предложен, синтезирован и изучен фосфат сложного катионного состава. Его состав выбран с учетом концентраций, сочетания и соотношения катионов, присутствующих в одном из видов реальных отходов «ПО «Маяк», накопленных в результате реализации оружейных программ СССР, – щелочных декантатах. Для формирования ожидаемой структуры коснарита дополнительно вводились катионы, вид и количество которых оценивались и рассчитывалось на базе данных по изоструктурности фосфатов ромбоэдрического типа и изоморфизму катионов в них.

Синтез образца осуществлялся из растворов. Стадия диспергирования на всех этапах была исключена. Наблюдение за образованием промежуточных и конечных продуктов осуществлялось методами рентгенофазового и дифференциального термического анализов.

На рентгенограмме образца уже при 400°С происходит кристаллизация фазы со структурой коснарита. Дальнейшее повышение температуры (600, 800°С) не приводит к фазовым и химическим превращениям. По данным гидролитических испытаний скорость выщелачивания цезия из образца на 28 сутки составила (1-5)•10-8г/см2•сут. Степень выщелачивания за все время эксперимента не превысила 6,2%.

Полученные данные по исследуемому образцу свидетельствуют о том, что имеет место адаптация изучаемого состава к выбранной кристаллической модификации. Синтезируемый фосфат обладает высокими показателями термической и химической устойчивости.