SYNTHESIS OF CERAMICS WITH PYROCHLORE STRUCTURE FOR IMMOBILIZATION OF ACTINIDE-CONTAINING WASTE
Abstract
The article presents a study on self-propagating high-temperature synthesis of mineral matrix based on the pyrochlore phase (Y2Ti2O7) and zirconolite (CaZrTi2O7) for immobilization of actinide waste (HLW). The results of thermodynamic analysis of system Ti-ZrO2-CaO-Y2O3-MenOm (Me = Mo,Fe,Ni,Cr,Mn,Cu) are presented. The formation and mass ratio of crystalline phases in the SHS products have been found to depend both on the charge composition and on the concentration of HLW. The possibility of producing a matrix based on the structure of pyrochlore titanate Y2Ti2O7enriched with zirconium has been demonstrated.
About the Authors
K. B. Podbolotov
Belarusian State Technological University
Belarus
Belarus
T. V. Barinova
Institute of Structural Macrokinetics and Materials Science RAS
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Полуэктов, П. П. Научные подходы и технические решения в области обращения с жидкими высокоактивными отходами / П. П. Полуэктов, Л. П. Суханов, Ю. И. Матюнин // Рос. хим. журн. – 2005. – Т. 49, № 4. – С. 29–41.
2. Изучение кристаллических матриц актиноидов, полученных самораспространяющимся высокотемпературным синтезом / Э. М. Глаговский [и др.] // Радиохимия. – 2001. – Т. 43, № 6. – С. 557–562.
3. Исследование матриц для иммобилизации фракционированных ВАО, полученных методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / С. В. Юдинцев [и др.] // Физ. хим. обраб. матер. – 2007. – № 2. – С. 86–94.
4. Юдинцев, С. В. Сложные оксиды структурных типов пирохлора, граната и муратаита – матрицы для иммобилизации актинидных отходов ядерной энергетики: автореф. … дис. д-ра геол.-минер. наук / С. В. Юдинцев. – М.: ИГЕМ, 2009. – 46 с.
5. Synthetic Minerals with the Pyrochlore and Garnet Structures for Immobilization of Actinide-Containing Wastes / N. P. Laverov [et al.] // Geokhimiya. – 2010. – Vol. 48, n 1. – Р. 3–16.
6. Перевалов,. С. А. Инкорпорирование актиноидов в минералоподобные матрицы / С. А. Перевалов // Рос. хим. журн. – 2005. – Т. XLIX, № 2. – С. 107–114.
7. Immobilisation of actinides in pyrochlore-type matrices produced by self-propagating high-temperature synthesis / S. E. Vinokurov [et al.] // C. R. Chimie. – 2007. – N 10. – P. 1128–1130.
8. Изучение титанатной керамики на основе пирохлора как формы для иммобилизации избыточного плутония. 1. Радиационная устойчивость / Ю. Ф. Волков [и др.] // Радиохимия. – 2004. – Т. 46, № 4. – С. 322–328.
9. Radiation stability of gadolinium zirkonate: a waste form for plutonium disposition / S. X. Wang [et al.] // J. Mater. Res. – 1999. – Vol. 14, n 12. – P. 4470–4473.
10. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) керамики на основе пирохлора для иммобилизации долгоживущих высокоактивных отходов / Т. В. Баринова [и др.] // Радиохимия. – 2013. – Т. 55, № 6. – С. 539–543.
11. Фазовое строение и радиационная устойчивость матриц для изоляции РЗЭ-актинидных отходов / Н. П. Лаверов [и др.] // Докл. РАН. – 2012. – Т. 443, № 6. – С. 726–731.
12. Отходы переработки ядерных материалов и вещества-матрицы для их иммобилизации (аналитический обзор) / А. В. Балуев [и др.] // Радиохимия. – 2000. – Т. 42, № 4. – С. 295–307.
13. Zirconoliterich ceramics for actinide wastes / E. R. Vance [et al.] // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. – 1995. – Vol. 353. – Р. 767–774.
14. Керметные матрицы для изоляции отходов с долгоживущими радионуклидами, изготовленные самораспространяющимся высокотемпературным синтезом / Н. П. Лаверов [и др.] // Радиохимия. – 2012. – Т. 54, № 5. – С. 472–475.
15. Радиохимическая переработка V-Cr-Ti-сплава после снятия с эксплуатации термоядерного реактора ДЕМО / С. А. Бартенев [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. – 2003. – № 1. – С. 3–7.
16. Искусственная радиоактивность, создаваемая нейтронной бомбардировкой / Э. Амальди [и др.] // Успехи физ. – 1935. – Т. XV, Вып. 7. – С. 838–870.
Review
Views: 487
Email this article 