Ширяев А.  

Экспериментальная минералогия матриц для иммобилизации радионуклидов

Деление урана в ходе работы ядерных реакторов приводит к образованию радиоактивных продуктов деления (например, 137Cs, 90Sr, Tc), продуктов активации (14С, 60Co и др.) и актинидов (Pu, Am, Cm, Np), в ряде случаев обладающих большими временами полураспада и представляющими значительные экологические риски. Разработка минералоподобных матриц для надежной и долгосрочной иммобилизации отходов ядерного топливного цикла является важной проблемой современной атомной энергетики, решение которой требует систематических экспериментальных работ. В настоящее время накоплен обширный материал по поведению керамических матриц при облучении; исследована кинетика выщелачивания ряда элементов. Однако в абсолютном большинстве случаев разработка таких матриц остается на уровне лабораторных работ и не доходит до практического внедрения. Данная ситуация объясняется многими причинами, и наиболее существенными из них являются как сложности масштабирования технологии синтеза на промышленные масштабы, так и очень ограниченный объем исследований матриц, содержащих реальные радиоактивные изотопы. В настоящем докладе будут представлены результаты экспериментальных исследований поведения минералоподобных матриц, легированных весовыми количествами актинидов, на масштабах десятков лет. Будут показаны существенные различия между эволюцией реальных (актинид-содержащих) матриц и материалов с химическими аналогами актинидов (РЗЭ). Данные исследования демонстрируют ограниченность применимости экспериментальных работ по модельным системам к созданию реальных матриц.