Заглавие с экрана

[Библиогр.: 16 назв.]

Матричный материал на основе NdAlO3 получен с помощью реакции самораспространяющегося высокотемпературного синтеза интерметаллида NiAl путем разбавления оксидами Nd2O3-Al2O3 шихты компонентов Ni и Al. Nd2O3 использовался в качестве имитатора актиноидов высокоактивных радиоактивных отходов. Исследовано влияние параметров шихты исходных компонентов на процесс проведения синтеза, определены оптимальные условия подготовки: плотность системы не должна превышать 5.2 г/см3, а содержание включения имитатора радиоактивных отходов не более 40 мас. %. С помощью комплекса физико-химических методов изучен состав конечного продукта и его свойства. По данным рентгенофазового анализа максимально возможное образование фазы NdAlO3 наблюдается для образца с содержанием 40 мас. % Nd2O3-Al2O3 плотностью 5.15 г/см3, полученного при давлении прессования 30 МПа. При изучении характеристик разрабатываемого материала была установлена максимальная скорость выщелачивания имитатора - 2.66•10-9 г/(см2•сут).

В процессе имитации захоронения матричного материала в геологических формациях путем облучения потоками нейтронов в исследовательском реакторе были установлены пределы изменения характеристик матрицы. Так, снижение гидролитической стабильности в среднем составило 10-13 %, а уменьшение пределов прочности на сжатие - 7 %. Рассмотрены общие закономерности изменения структуры матричного материала под воздействием потоков ионизирующего излучения. Наблюдается незначительное разрушение кристаллической структуры, обусловленное появлением различных дефектов. Предельное значение изменения объема образцов составило 4.3 %. Однако характеристики образцов удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к материалам, предназначенным для иммобилизации радиоактивных отходов.

The matrix material based on NdAlO3 was obtained by means of self-propagating high-temperature synthesis of the NiAl intermetallic compound by diluting the mixture of Ni and Al components with Nd2O3-Al2O3 oxides. Nd2O3 was used as a simulator of actinoids in high-level radioactive wastes. The influence of the batch parameters of the initial components on the synthesis process was studied and optimal conditions for preparation were determined: the density of the system should not exceed 5.2 g/cm3 and the content of the included radioactive waste simulator should not exceed 40 mass %. The composition of the final product and its properties were studied using a complex of physicochemical methods. According to the data of XRD analysis, the maximum possible formation of the NdAlO3 phase is observed for the sample containing 40 mass % Nd2O3-Al2O3, with the density of 5.15 g/cm3, obtained by pressing at a pressure of 30 MPa. The studies of the material characteristics have shown the simulator maximum leaching rate 2.66·10-9 g/(cm2 · day) . The limits of matrix characteristics variations were determined through the simulation of the storage of matrix material in geological formations by irradiation with neutron fluxes in a research reactor. For instance, a decrease in hydrolytic stability was 10-13 % and a decrease in compressive strength was 7 % on average. The general regularities of structural changes in the matrix material under the influence of ionizing radiation fluxes were considered. Insignificant destruction of the crystal structure was observed due to the appearance of various defects. The limiting value of the changes in sample volume was 4.3 %. However, the characteristics of the samples meet all the requirements to materials intended for the immobilization of radioactive waste.