Камнелитая матрица на основе сплава базальта и оксидов металлов. Часть I. Система базальт–МхОу (M = Sr, Ln)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы камнелитые матрицы, полученные в результате сплавления базальта и оксидов Sr, Ln (Ce, Nd, Gd). Установлено, что в результате сплавления базальта с SrO получаются матрицы, содержащие в качестве основных фаз стекло и клинопироксен. Стронций частично замещает кальций в клинопироксене, но большей частью обогащает расплав, контактирующий с кристаллизующимся клинопироксеном. При остывании этого расплава образуется стекло, содержащее до 31 мас% SrO. В результате сплавления базальта с оксидами редкоземельных элементов (РЗЭ) MxOy: CeO2, Nd2O3, Gd2O3, взятых в массовом отношении 4 : 1 и 2 : 1, образуются КЛМ, главными постоянными фазами которых являются стекло и клинопироксен. Кроме того, из базальтового расплава при остывании может кристаллизоваться магнезиоферрит, а в зависимости от массового отношения базальта к MxOy могут кристаллизоваться фазы церианита CeO2 или бритолита Ca(Nd, Gd)4(SiO4)3O.

Об авторах

К. В. Мартынов

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Email: mark0s@mail.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., д. 31, корп. 4

В. В. Кулемин

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., д. 31, корп. 4

Е. П. Красавина

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., д. 31, корп. 4

И. А. Румер

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., д. 31, корп. 4

Ю. М. Неволин

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., д. 31, корп. 4

С. А. Кулюхин

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., д. 31, корп. 4

Список литературы

  1. Данилов С.С. Алюмо-железо-фосфатная стекломатрица для иммобилизации радиоактивных отходов: структура, кристаллизационная, гидролитическая и радиационная устойчивость: Дис. … к. х. н. М.: ГЕОХИ РАН, 2018. 127 с.
  2. Блохин П.А., Дорофеев А.Н., Линге И.И., Меркулов И.А., Сеелев И.Н., Тихомиров Д.В., Уткин С.С., Хаперская А.В. // Радиоактивные отходы. 2019. № 2 (7). С. 49.
  3. Stefanovsky S.V., Stefanovsky O.I., Prusakov I.L., Kadyko M.I., Averin A. A., Nikonov B.S. // J. Non-Cryst. Solids. 2019. Vol. 512. P. 81.
  4. Pyo J.Y., Lee Ch.W., Park H. S., Yang J.H., Um W., Heo J. // J. Nucl. Mater. 2017. Vol. 493. P. 1.
  5. Юдинцев С.В. // Радиохимия. 2021. Т. 63. № 5. С. 403–430. https://doi.org/10.31857/S0033831121050014
  6. Vance E.R. // MRS Bull. 1994. Vol. 19. N 12. P. 28–32. https://doi.org/10.1557/S0883769400048661.
  7. Yang D., Xia Y., Wen J., Liang J., Mu P., Wang Z., Li Y., Wang Y. // J. Alloys Compd. 2017. Vol. 693. P. 565–572. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.09.227
  8. Shu X., Fan L., Hou C., Duan T., Wu Y., Chi F., Ma D., Lu X. // Adv. Appl. Ceram. 2017. Vol. 116. P. 272–277. https://doi.org/10.1080/17436753.2017.1295647
  9. Materials for Nuclear Waste Immobilization / Eds M.I. Ojovan, N.C. Hyatt. Basel: MDPI, 2019. 220 p.
  10. Стефановский С.В., Юдинцев С.В. // Успехи химии. 2016. Т. 85. № 9. С. 962.
  11. Yudintsev S., Stefanovsky S., Nikonov B., Stefanovsky O., Nickolskii M., Skvortsov M. // J. Nucl. Mater. 2019. Vol. 517. P. 371.
  12. Zhang Y.X., Liu S.L., OuYang S.L., Zhang X.F., Zhao Z.W., Jia X., Du Y.S., Deng L., Li B.W. // Mater. Chem. Phys. 2020. Vol. 252. Article 123061.https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2020.123061
  13. Крапухин В.Б., Кулемин В.В., Красавина Е.П., Лавриков В.А., Кулюхин С.А., Велешко И.Е., Велешко А.Н. // Экологические системы и приборы. 2014. № 1. С. 4.
  14. Евсеев В.И., Байрон В.Г., Вагин В.В., Крылов В.С. Двухслойные контейнеры для длительного хранения и захоронения радиоактивных отходов // Сайт «Союз литейщиков Санкт-Петербурга». http://souzlit.pro/58.html (дата посещения: 14.11.2023)
  15. Ершов Б.Г., Минаев А.А., Попов И.Б., Юрик Т.К., Кузнецов Д.Г., Иванов В.В., Ровный С.И., Гужавин В.И. // Вопр. радиац. безопасности. 2005. № 1. С. 13.
  16. Matyunin Yu.I., Alexeev O.A., Ananina T.N. // Global 2001 Int. Conf. on Back End of the Fuel Cycle: From Research to Solutions. Paris, 2001. CD-ROM.
  17. Huang X., Shu X., Li L., Chen S., Lu X., Liao B., Xie Y., Chen S., Dong F. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2023. Vol. 332. P. 105–117. https://doi.org/10.1007/s10967-022-08657-8
  18. Lu X., Chen S., Shu X., Hou Ch., Tan H. // Philos. Mag. Lett. 2018. V. 98. N 4. P. 155–160. https://doi.org/10.1080/09500839.2018.1511068
  19. Li L., Shu X., Tang H., Chen S., Huang W., Wei G., Shao D., Xie Y., Lu X. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2021. Vol. 328. P. 795–803. https://doi.org/10.1007/s10967-021-07691-2
  20. Tong Q., Huo J., Zhang X., Cui Z., Zhu Y. // Materials. 2021. Vol. 14. Article 4709. https://doi.org/10.3390/ma14164709
  21. Tong Q., Song Liu S., Huo J., Zhang X., Zhu Y., Zhang A. // J. Non-Cryst. Solids. 2023. Vol. 600. Article 122043. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2022.122043
  22. He Y., Shu X., Li L., Wen M., Wei G., Lu Y., Xie Y., Dong F., Chen Sh., Zhang K., Lu X. // J. Non-Cryst. Solids. 2023. Vol. 600. Article 122039. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2022.122039
  23. Кузнецов Д.Г., Иванов В.В., Попов И.Б., Ершов Б.Г. // Радиохимия. 2009. Т. 51. С. 63–66.
  24. Martynov K.V., Kulemin V.V., Gorbacheva M.P., Kulyukhin S.A. // Ann. Nucl. Energy. 2021. Vol. 163. Article 108555. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2021.108555
  25. Kule min V.V., Martynov K.V., Krasavina E. P., Rumer I. A., Kulyukhin S.A. // Radiochemistry. 2022. Vol. 64. N 2. P. 157–162.https://doi.org/10.1134/S1066362222020060

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024