Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Diplom-1.doc
Скачиваний:
273
Добавлен:
08.04.2015
Размер:
1.26 Mб
Скачать

5.2.2.5 Включение в керамику

При переработке отработанного ядерного топлива образуются значительные объёмы жидких высокоактивных радиоактивных отходов, особенностью которых является наличие в их составе различных разнородных компонентов. Состав таких примесей зависит от вида перерабатываемого ядерного топлива и методов переработки. Наличие разнородных примесей в жидких отходах определило метод их иммобилизации. Для этого применяют различные синтетические и природные минералы, которые служат связывающим материалом, – керамику [2].

Керамические материалы подразделяются на 3 типа. К первому типу относится керамика на основе глины, которую при определённой обработке используют при изготовлении различных керамических изделий, в том числе бытовых. Ко второму типу относят керамику из кислoродных солей и oксидов, которая получается при спекании или хoлодном прессoвании. К третьему типу относят керамику, полученную при кристаллизации из рaсплава [2].

Cпечённую глинистую керамику применяют для иммобилизации среднеактивных и низкоактивных жидких радиоактивных отходов. Технология является довольно распространённой из-за хорошей доступности сырья и низкой себестоимости. Но имеет ряд недостатков – содержание влаги, значительная пористость и недостаточная химическая устойчивость [21].

Также применяется плавленая керамика, которую также называют синрок. Синрок – это титановая керамика, которая состоит из оксида алюминия, оксида железа, перовскит, оксида лантана, оксида тория, цирконолита и оксида ниобия. В концентрированные жидкие радиоактивные отходы добавляют вышеперечисленные вещества и кальцинируют до образования гранул, после этого обрабатывают горячим прессованием под давлением около 14 MПа и температуре около 1200°С. Такой процесс называют спеканием. Главной целью технологии синрок является создание устойчивой к выщелачиванию иммобилизационной формы высокоактивных жидких отходов и остающейся целой на протяжении миллиона лет [2].

В Канаде применяют технологию стеклокерамики на основе cфена CaTiSiO5, которая предназначена для отвердевания смешанных радиоактивных отходов, имеющих сложный состав; обычно такие отходы образуются при очистке жидких радиоактивных отходов методом ионного обмена (регенераты) [7].

В США реализовывают программу использования керамики сложного состава – суперкальцината. Такая керамика обладает высокой прочность и применяется для иммобилизации жидких отходов военной промышленности [7].

В общем, для эффективного применения керамики в качестве матрицы необходим правильный выбор оборудования для осуществления процесса и технологии. Рассматриваются такие варианты технологий, как горячее и холодное прессование, а также спекание [51].

В РФ ведутся работы и исследования по выбору технологии спекания либо плавления. В РФ также предложенa и aпробирована в лабoраторных условиях технология кoндиционирования в устойчивые минерaлoподобные материалы с применением самораспрoстраняющегося высoкотемпературного синтеза (СВС). При таком металлотермическом синтезе актиниды переходят в оксидную форму и вместе с дoбавкой-структурoобразoвателем служат основными сoставляющими структуры синтезируемого мaтериала [2].

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]