КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-17-20005
НазваниеРазработка фундаментальных и технологических основ синтеза стеклокерамических матриц на основе боросиликатных стёкол для иммобилизации радиоактивных отходов: эксперимент и термодинамическое моделирование.
Руководитель Королева Ольга Николаевна, Доктор химических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Южно-Уральский федеральный научный центр минералогии и геоэкологии Уральского отделения Российской академии наук , Челябинская обл
Конкурс №66 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» (региональный конкурс)
Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-711 - Геоэкология и природопользование
Ключевые слова Стеклокерамика, иммобилизация, матрицы, радиоактивные отходы
Код ГРНТИ38.39.15
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Среди возможных материалов для иммобилизации радиоактивных отходов (РАО) наиболее надежными считаются стекло и стеклокерамика, при этом стеклокерамические матрицы обладают наибольшим потенциалом практического использования благодаря своей высокой химической устойчивости, прочности, термостабильности, повышенной вместимости отходов. Составы матричных материалов варьируются, однако для иммобилизации ВАО рекомендованы боросиликатные стёкла и их производные. Выяснение условий образования таких комплексных материалов представляется необходимым для понимания степени их устойчивости в зависимости от внешних условий, процессов выщелачивания вещества, его рециклирования на глубинах захоронения отходов и геохимических процессов в целом. Цель проекта ˗ установить вклад вариаций состава и условий синтеза на структуру и свойства матричных материалов на основе боросиликатных стекол (в том числе экспериментально и методами термодинамического моделирования).
Предполагаемое в проекте термодинамическое моделирование, основанное на минимизации энергии Гиббса и апробированное на стеклах базовых составов, будет применяться для исследования структуры и свойств материалов, содержащих как элементы-имитаторы, так и реальные радионуклиды (U, Pu и др.). Поскольку запланировано исследование многокомпонентных мультифазных систем на основе боросиликатных стекол, то эффективным является применение метода, разработанного для моделирования стеклообразующих систем (Koroleva et al., 2021a), дополненного возможностью учёта фракционирования расплава с одновременными кристаллизацией и стеклованием. По итогам термодинамического моделирования будут даны рекомендации по оптимальным составам и условиям синтеза.
Эксперименты по изготовлению матричных материалов с имитаторами радиоактивных изотопов будут проводиться тремя различными методиками с последующим сопоставлением результатов. Для исследования полученных образцов будет применяться комплекс современных методов и подходов. Фазовый и химический составы, а также структура материалов будут определяться с помощью рентгенофазового анализа, рентгеноспектрального микроанализа в реализации на электронно-зондовом микроанализаторе, ICP-OES, колебательной спектроскопии (КР и ИК). Термохимические характеристики стекол будут получены с применением метода дифференциальной сканирующей калориметрии. Стабильность и устойчивость будет оцениваться исходя из результатов отжига и выщелачивания, параметры которого соответствуют геохимическим условиям среды.
По результатам проекта будут получены ответы на следующие принципиальные вопросы:
1. какова роль кристаллических фаз в потенциальном использовании стеклокерамики в качестве матриц для иммобилизации РАО.
2. возможны ли в стеклообразующей системе одновременное формирование стеклянной матрицы и образование стабильных кристаллических фаз, включающих в себя элементы отходов, в т.ч. радионуклиды.
3. возможен ли управляемый синтез стеклокерамики, характеризующейся оптимальными свойствами иммобилизационных матриц (вместимостью, химической стабильностью, устойчивостью к агрессивным средам).
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Королева О.Н., Штенберг М.В, Бычинский В.А.
Melts and glasses of the K2O-GeO2 system: Physicochemical modelling with correction based on the results of Raman spectroscopy
Journal of Non-Crystalline Solids, Journal of Non-Crystalline Solids, Volume 594, 2022, 121795 (год публикации - 2022)
10.1016/j.jnoncrysol.2022.121795
2.
Королева О.Н., Штенберг М.В.
The structure of glasses M2O-B2O3 (М – Li, Na, K): Estimation of thermodynamic characteristics of alkali borates and physicochemical modeling
Journal of Non-Crystalline Solids, Journal of Non-Crystalline Solids, Volume 601, 2023, 122053. (год публикации - 2023)
10.1016/j.jnoncrysol.2022.122053
3. Штенберг М.В., Тупицын А.А., Бычинский В.А., Королева О.Н. Calculation of temperature dependences of heat capacity of alkaline borates XXIII International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia RCCT-2022, XXIII International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia RCCT-2022, Kazan, P. 90 (год публикации - 2022)
4. Тупицын А.А., Бычинский В.А., Штенберг М.В., Фомичев С.В., Королева О.Н. Оценка стандартной энтальпии образования кристаллических боратов щелочных металлов Журнал неорганической химии, Журнал неорганической химии, №3, 2023 (год публикации - 2023)
5. Неволина Л.А., Штенберг М.В., Королева О.Н. Кристаллизационная способность боросиликатных стекол с различным соотношением стеклообразующих B2O3/SiO2 X Российская конференция "Радиохимия-2022", X Российская конференция "Радиохимия-2022", 26-30 сент., 2022, Санкт-Петербург. с. 397 (год публикации - 2022)
6. Коробатова Н.М., Штенберг М.В., Королева О.Н. Характеристики пористых системы Na2O-B2O3-SiO2-GeO2, пригодных для иммобилизации РАО X Российская конференция "Радиохимия-2022", X Российская конференция "Радиохимия-2022", 26-30 сент. 2022, Санкт-Петербург, с. 397 (год публикации - 2022)
7. Штенберг М.В., Неволина Л.А., Королева О.Н., Коробатова Н.М., Булатов В.А. Термическая устойчивость боросиликатных стекол Химия твердого тела и функциональные материалы 2022, Химия твердого тела и функциональные материалы 2022, Екатеринбург, с. 413-415 (год публикации - 2022)
8. Королева О.Н., Штенберг М.В., Бычинский В.А., Тупицын А.А., Ширибазарова Э.Б. Структура щелочноборатных стекол по результатам физико-химического моделирования Химия твердого тела и функциональные материалы 2022, Химия твердого тела и функциональные материалы 2022, Екатеринбург, с. 182-184 (год публикации - 2022)
9. Королева О.Н., Артемьев Д.А., Булатов В.А., Ширибазарова Э.Б. Определение химического состава боросодержащих стекол методами LA-Q-ICP-MS и EPMA Функциональные стекла и стеклообразные материалы: Синтез. Структура. Свойства" GlasSPSchool, Функциональные стекла и стеклообразные материалы: Синтез. Структура. Свойства" GlasSPSchool, Санкт-Петербург, 121-122 (год публикации - 2022)
10. Бычинский В.А., Штенберг М.В., Тупицын А.А., Королева О.Н. Основы физико-химического моделирования структуры боросиликатных систем Функциональные стекла и стеклообразные материалы: Синтез. Структура. Свойства" GlasSPSchool, Функциональные стекла и стеклообразные материалы: Синтез. Структура. Свойства" GlasSPSchool, Санкт-Петербург, с. 71-73. (год публикации - 2022)
Публикации
1.
Королева О.Н., Неволина Л.А., Коробатова Н.М.
Glass-Containing Matrices Based on Borosilicate Glasses for the Immobilization of Radioactive Wastes
Journal of Composites Science, Glass-Containing Matrices Based on Borosilicate Glasses for the Immobilization of Radioactive Wastes // Journal of Composites Science, Vol. 7(12). 505. (год публикации - 2023)
10.3390/jcs7120505
2.
Неволина Л.А., Штенберг М.В., Жеребцов Д.А., Королева О.Н.
Structure and crystallizability of K2O-B2O3-SiO2 and K2O-B2O3-GeO2 glasses: Effect of composition and heat treatment mode
Ceramics International, Structure and crystallizability of K2O-B2O3-SiO2 and K2O-B2O3-GeO2 glasses: Effect of composition and heat treatment mode // Ceramics International 49(23). 2023. (год публикации - 2023)
10.1016/j.ceramint.2023.09.046
3.
Коробатова Н.М., Королева О.Н.
Effect of the SiO2/GeO2 ratio in the Na2O-B2O3-SiO2-GeO2 system on the characteristics of porous glasses
Materialia, Effect of the SiO2/GeO2 ratio in the Na2O-B2O3-SiO2-GeO2 system on the characteristics of porous glasses // Materialia. 2023. V. 27. P. 101669. (год публикации - 2023)
10.1016/j.mtla.2022.101669
4.
Королева О.Н., Коробатова Н.М., Морозов Р.С.
Effect of the SiO2/GeO2 Ratio on the Properties of Porous Borosilicate Glass-Based Materials
Inorganic Materials, Inorganic Materials, 2023, Vol. 59, No. 6, pp. 644–648 (год публикации - 2023)
10.1134/S0020168523060092
5. Королева О.Н., Неволина Л.А., Коробатова Н.М. Glass-Ceramic Matrices Based on Borosilicate Glasses for the Immobilization of Radioactive Wastes ASAM-8. The 8th Asian Symposium on Advanced Materials: Book of Abstracts, ASAM-8. The 8th Asian Symposium on Advanced Materials: Book of Abstracts, Novosibirsk, 03–07 июля 2023 года. – Новосибирск: Boreskov Institute of Catalysis Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 2023. – P. 216-217. (год публикации - 2023)
6.
Королева О.Н., Бычинский В.А.
Исследование структуры некристаллических соединений методом термодинамического моделирования на примере полищелочных силикатных стекол и расплавов
XV симпозиум с международным участием «Термодинамика и материаловедение», XV симпозиум с международным участием «Термодинамика и материаловедение» Новосибирск. 2023. C. 40. (год публикации - 2023)
10.26902/THERM_2023_020
7. Штенберг М.В., Королева О.Н., Бычинский В.А. Расчет термодинамических свойств оксидных соединений методом регрессионного анализа с учетом весовых коэффициентов XV симпозиум с международным участием «Термодинамика и материаловедение», XV симпозиум с международным участием «Термодинамика и материаловедение» Новосибирск. 2023. С. 70. (год публикации - 2023)
8.
Неволина Л.А., Жеребцов Д.А., Королева О.Н.
Кристаллизационная способность стекол системы K2O-B2O3-SiO2
XV симпозиум с международным участием «Термодинамика и материаловедение», Тезисы докладов XV Симпозиум с международным участием «Термодинамика и материаловедение», С. 228, Новосибирск, 2023. (год публикации - 2023)
10.26902/THERM_2023_218
9. Коробатова Н.М., Королева О.Н. Изменение соотношения SiO2/GеO2 как способ влияния на структуру стекол и характеристики получаемых из них пористых материалов XV симпозиум с международным участием «Термодинамика и материаловедение», XV симпозиум с международным участием «Термодинамика и материаловедение» Новосибирск. 2023 С. 216 (год публикации - 2023)
10. Коробатова, Н.М., Королева О.Н. Зависимость характеристик пористых стекол от соотношения Na2O/K2O в исходном составе Инновационные материалы и технологии: Международная научно-техническая конференция молодых ученых, Инновационные материалы и технологии: Международная научно-техническая конференция молодых ученых. Минск. С. 41-44. 2023 (год публикации - 2023)
11. Ширибазарова Э. Б., Коробатова Н. М. Влияние замещения SiO2 на GeO2 на характеристики пористых стекол. Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых, Ломоносов – 2023: Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. Москва. 2023 С.1143 (год публикации - 2023)
12.
Тупицын А.А., Ясько С.В., Бычинский В.А., Королева О.Н., Фомичев С.В.
Evaluation of the Standard Entropy of Crystalline Alkali Metal Borates
Russian Journal of Inorganic Chemistry, Russian Journal of Inorganic Chemistry, 2023, Vol. 68, No. 12, pp. 1782–1788. (год публикации - 2023)
10.1134/S0036023623602349
13.
Королева О.Н., Штенберг М.В., Осипос А.А.
Structural Features of K2O-SiO2 Melts: Modeling and High-Temperature Experiments
Minerals, Koroleva, O.N., Shtenberg M.V., Osipov A.A., Structural Features of K2O-SiO2 Melts: Modeling and High-Temperature Experiments // Minerals. 2023. V. 13(1). P. 94. (год публикации - 2023)
10.3390/min13010094
14.
Тупицын А.А., Ясько С.В., Бычинский В.А., Фомичев С.В., Ширибазарова Э.Б., Королева О.Н.
Estimation of the Standard Heat Capacity of Crystalline Alkali Metal Borates
Russian Journal of Inorganic Chemistry, Russian Journal of Inorganic Chemistry, 2023, Vol. 68, No. 5, pp. 561–568. (год публикации - 2023)
10.31857/S0044457X22602267
15. Неволина Л.А., Королева О.Н. Structural Features and Crystallization of Na2O-Cs2O-B2O3-SiO2 Glasses for Immobilization Radioactive Waste ASAM-8. The 8th Asian Symposium on Advanced Materials: Book of Abstracts, ASAM-8. The 8th Asian Symposium on Advanced Materials. Book of Abstracts. Новосибирск, 2023. С. 466-467. (год публикации - 2023)
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
С целью получения стеклокерамических образцов и определения зависимости соотношения щелочных катионов на формирование кристаллической фазы при термической обработке были синтезированы образцы исходных полищелочных боросиликатных стекол. Эксперименты по синтезу проводились методом направленной (контролируемой) кристаллизации из расплава при четырех различных режимах охлаждения, три из которых привели к образованию стеклокерамики в системе 30(Na2O+Cs2O) – 20B2O3 – 50SiO2. При изучении кристаллической фазы методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии было обнаружено, что химический состав соединения описывается формулой CsBSi2O6. Были зарегистрированы спектры комбинационного рассеяния кристаллов размером до 30 мкм и получены порошковые рентгенограммы. Образование кристаллической фазы наблюдется при определённом соотношении щелочных оксидов, пределы которого были установлены в данной работе. При детальном исследовании образцов стеклокерамики, полученной разными режимами термообработки, установлено, что под влиянием кинетической составляющей формируется стеклокерамика с различной степенью кристалличности. На количество и морфологию кристаллов влияют резкое охлаждение на этапе формирования кристаллов, кратковременное снижение температуры перед длительной выдержкой, а также присутствие катализатора. Было показано, что добавление оксида хрома способствует увеличению степени кристаллизации в образцах.
Исследование строения исходных стекол и полученных стеклокерамических образцов позволяет связать структуру стекол и расплавов со способностью к кристаллизации, что является основой для разработки новых материалов. Исследование структуры стекол-прекурсоров, которые использовались при получении стеклокерамики, проводилось методом спектроскопии комбинационного рассеяния. В результате было установлено, что в полищелочных боросиликатных стеклах с соотношением стеклообразующих оксидов B2O3/SiO2 = 2/5 и 1/6 при увеличении содержания цезия происходит более равномерное распределение Cs+ в структурной сетке стекла для компенсации заряда Si-O-, по сравнению с натрием Na+. Однако при этом уменьшается количество боросиликатных колец. При сопоставлении результатов спектроскопии комбинационного рассеяния исходных стекол и аморфной фазы в стеклокерамике, были выявлены структурные преобразования среди кремниево-кислородных тетраэдров и боросиликатных колец, вызванные изменением состава при кристаллизации. В отдельных образцах наблюдается разделение аморфной фазы на 2 части – высокоборатную и высокосиликатную. Прослеживается взаимосвязь между изменением состава аморфной составляющей матрицы и кристаллизацией боросиликата цезия. Контроль над интенсивностью кристаллизации и, как следствие, составом аморфной фазы, даёт возможность повысить устойчивость стеклокристаллических материалов боросиликатного состава к внешним воздействиям.
Были синтезированы и детально исследованы 2 образца стеклокерамики с включениями пирохлора. Стеклокерамику получали методом спекания с предварительным прессованием стекол различного состава с минеральной составляющей (пирохлор). Исследования методами спектроскопии комбинационного рассеяния и сканирующей электронной микроскопии показали, что при выбранных условиях синтеза стеклокерамического материала не происходит диффузии элементов из кристаллической фазы в аморфную.
Был произведен расчет термодинамических данных и построены физико-химические модели строения бинарных систем Cs2O-SiO2, Cs2O-B2O3. На их основе получены модели трех- и четырех-компонентных цезий-содержащих боросиликатных систем.
Определена химическая устойчивость стекол и стеклокерамических материалов в системе Na2O·Cs2O·20B2O3·50SiO2 и стекол системы xNa2O-yCaO-zCs2O-20B2O3-50SiO2. Было показано, что стеклокерамические материалы и соответствующие им по составу стекла характеризуются различной химической стойкостью.
Установлено, что повышение температуры отжига исходных стекол для достижения ликвации в системе Na2O/K2O-B2O3-SiO2-GeO2 до температуры 610 °С и выше ведет к снижению пористых характеристик материалов, что делает из менее подходящими для использования в качестве матрицы для инкапсуляции РАО. Определено, что в пористом стекле системы Na2O/CaO-B2O3-SiO2-GeO2 характеристики пористых стекол напрямую зависят от структуры и состава исходной стекол. При насыщении выявлено, что снижение количества сорбированного цезия напрямую связано со снижением удельной поверхности пористой матрицы. Из сопоставления результатов исследования пористых стекол с постепенной заменой Na+ на K+ и Ca2+ следует, что наиболее перспективным материалом для иммобилизации цезия из раствора является пористое стекло с максимальным содержанием калия. Этот материал обладает максимальной сорбционной способностью и показывает высокую химическую устойчивость.
Результаты исследований освещались в сети Интернет:
https://chelscience.ru/archives/8129
Публикации
1. Ширибазарова Э.Б., Коробатова Н.М. Зависимость характеристик пористых стекол от соотношения Na2O/K2O в исходном стекле Материалы Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Ломоносов-2024", секция "Химия" (12-26 апр. 2024), Москва, 2024, 952 с., Материалы Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Ломоносов-2024", секция "Химия" (12-26 апр. 2024), Москва, 2024, 952 с. (год публикации - 2024)
2. Штенберг М.В., Коробатова Н.М., Неволина Л.А., Зайнуллина Р.Т., Королева О.Н. Химическая устойчивость боросиликатных стекол и стеклокристаллических материалов Материалы XIV Всероссийской научной конференции "Минералы: строение, свойства, методы исследования" (28 мая - 1 июня 2024), Екатеринбург, 2024, 136 с., Материалы XIV Всероссийской научной конференции "Минералы: строение, свойства, методы исследования" (28 мая - 1 июня 2024), Екатеринбург, 2024, 136 с. (год публикации - 2024)
3. Штенберг М.В., Неволина Л.А., Королева О.Н. Сравнение химической устойчивости стекла и стеклокерамики системы Na2O-Cs2O-B2O3-SiO2 Материалы XX Международного совещания по кристаллохимии, рентгенографии и спектроскопии минералов (17-21 июня 2024), Санкт-Петербург, 2024, 135 с., Материалы XX Международного совещания по кристаллохимии, рентгенографии и спектроскопии минералов (17-21 июня 2024), Санкт-Петербург, 2024, 135 с. (год публикации - 2024)
4. Коробатова Н.М., Королева О.Н. Стеклокристаллические композиты на основе пористого стекла как способ инкапсуляции цезия Материалы XI Национальной кристаллохимической конференции (1-5 июля 2024), Нальчик, 2024, 185-186 с., Стеклокристаллические композиты на основе пористого стекла как способ инкапсуляции цезия (год публикации - 2024)
5. Королева О.Н., Неволина Л.А., Блинов И.А. Кристаллизация боросиликатных стекол системы Na2O-Cs2O-B2O3-SiO2 в зависимости от Na2O/Cs2O и добавки хрома Материалы XI Национальной кристаллохимической конференции (1-5 июля 2024), Нальчик, 2024, 187-188 с., Материалы XI Национальной кристаллохимической конференции (1-5 июля 2024), Нальчик, 2024, 187-188 с. (год публикации - 2024)
6. Неволина Л.А., Королева О.Н. Структурные особенности и кристаллизация стекол Na2O-Cs2O-B2O3-SiO2 Материалы XI Национальной кристаллохимической конференции (1-5 июля 2024), Нальчик, 2024, 225 с., Материалы XI Национальной кристаллохимической конференции (1-5 июля 2024), Нальчик, 2024, 225 с. (год публикации - 2024)
7. Ширибазарова Э.Б., Коробатова Н.М., Королева О.Н. Effect of the SiO2/GeO2 in the Na2O-B2O3-SiO2-GeO2 system on the characteristics of porous glasses Book of abstracts: XIII International Conference on Chemistry for Young Scientists “MENDELEEV 2024” (2-6 Sept. 2024), St. Petersburg, 2024, 115 p, Book of abstracts: XIII International Conference on Chemistry for Young Scientists “MENDELEEV 2024” (2-6 Sept. 2024), St. Petersburg, 2024, 115 p (год публикации - 2024)
8. Коробатова Н.М., Королева О.Н. Структура борогерманосиликатных стекол и характеристики полученных из них пористых материалов Материалы XIII Всероссийской конференции с международным участием "Химия твердого тела и функциональные материалы 2024" (16-20 сент. 2024), Санкт-Петербург, 2024, 318 с., Материалы XIII Всероссийской конференции с международным участием "Химия твердого тела и функциональные материалы 2024" (16-20 сент. 2024), Санкт-Петербург, 2024, 318 с. (год публикации - 2024)
9. Королева О.Н. Структура полищелочных оксидных расплавов: эксперимент и модель Материалы XIII Всероссийской конференции с международным участием "Химия твердого тела и функциональные материалы 2024" (16-20 сент. 2024), Санкт-Петербург, 2024, 201 с., Материалы XIII Всероссийской конференции с международным участием "Химия твердого тела и функциональные материалы 2024" (16-20 сент. 2024), Санкт-Петербург, 2024, 201 с. (год публикации - 2024)
10. Королева О.Н. Структура полищелочного силикатного расплава: эксперимент и физико-химическая модель Материалы XIX Российского совещания по экспериментальной минералогии (23-25 сент. 2024), Черноголовка, 2024, 29 с., Материалы XIX Российского совещания по экспериментальной минералогии (23-25 сент. 2024), Черноголовка, 2024, 29 с. (год публикации - 2024)
11. Неволина Л.А., Королева О.Н. Структура и способность к кристаллизации стекол системы Na2O-Cs2O-B2O3-SiO2 Материалы XIX Российского совещания по экспериментальной минералогии (23-25 сент. 2024), Черноголовка, 2024, 36 с., Материалы XIX Российского совещания по экспериментальной минералогии (23-25 сент. 2024), Черноголовка, 2024, 36 с. (год публикации - 2024)
12.
Неволина Л.А., Штенберг М.В., Гладкочуб Е.А., Королева О.Н.
Structural features and crystallization of Na2O-Cs2O-B2O3-SiO2 glasses for radioactive waste immobilization
Materialia, Materialia, 2024, Vol. 36, 102134 (год публикации - 2024)
j.mtla.2024.102134
13. Королева О.Н., Коробатова Н.М., Неволина Л.А., Штенберг М.В. Исследование свойств стеклокристаллических материалов на основе боросиликатных стекол Материалы XIV Всероссийской научной конференции "Минералы: строение, свойства, методы исследования" (28 мая - 1 июня 2024), Екатеринбург, 2024, 71 с., Материалы XIV Всероссийской научной конференции "Минералы: строение, свойства, методы исследования" (28 мая - 1 июня 2024), Екатеринбург, 2024, 71 с. (год публикации - 2024)
14. Коробатова Н.М., Королева О.Н. Синтез стеклокристаллических материалов на основе пористых стекол Материалы XX Международного совещания по кристаллохимии, рентгенографии и спектроскопии минералов (17-21 июня 2024), Санкт-Петербург, 2024, 130 с., Материалы XX Международного совещания по кристаллохимии, рентгенографии и спектроскопии минералов (17-21 июня 2024), Санкт-Петербург, 2024, 130 с. (год публикации - 2024)
15. Королева О.Н., Неволина Л.А. Кристаллизация цезий- и натрийсодержащих боросиликатных стекол Материалы XX Международного совещания по кристаллохимии, рентгенографии и спектроскопии минералов (17-21 июня 2024), Санкт-Петербург, 2024, 162 с., Материалы XX Международного совещания по кристаллохимии, рентгенографии и спектроскопии минералов (17-21 июня 2024), Санкт-Петербург, 2024, 162 с. (год публикации - 2024)
16. Неволина Л.А., Королева О.Н. Кристаллизация боросиликатных и борогерманатных стекол Материалы XX Международного совещания по кристаллохимии, рентгенографии и спектроскопии минералов (17-21 июня 2024), Санкт-Петербург, 2024, 167 с., Материалы XX Международного совещания по кристаллохимии, рентгенографии и спектроскопии минералов (17-21 июня 2024), Санкт-Петербург, 2024, 167 с. (год публикации - 2024)
17.
Королева О.Н., Неволина Л.А., Кривенко А.П.
Crystallization of Na- and Cs- bearing borosilicate metls: results of Raman spectroscopy
Geochemistry International, Geochemistry International, 2024, Vol. 62, No. 10, pp. 1057-1064 (год публикации - 2024)
10.1134/S001670292470054X
Возможность практического использования результатов
В проведенной работе по синтезу стеклокерамики, были рассмотрены несколько способов ее получения – кристаллизация из расплава и механическое смешивание со спеканием. Результаты экспериментов с направленной кристаллизацией из расплава при разных режимах охлаждения показала значение кинетический составляющей процесса в получении необходимого материала. Проведенные исследования могут иметь практическую значимость при разработке стеклокерамик боросиликатного и другого состава для различного назначения.
В результате проведенных работ, апробирована методика синтеза пористых материалов с улучшенными пористыми характеристиками, что имеет практическое значение в области производства сорбентов и мембран. При исследовании пористых стекол, как матриц для иммобилизации РАО, был установлен наиболее перспективный состав исходного стекла. Согласно результатам, лучшую устойчивость показывает матрица на основе калиевого борогерманосиликатного стекла, где выход инкапсулированного цезия в раствор при комнатной температуре составил менее 0.6%, при этом температура для уплотнения матрицы - 800 °C. Таким образом, пористый материал исходного состава 7.6K2O-39.9B2O3-42.5SiO2-10GeO2 является достаточно перспективным для иммобилизации цезия из жидких РАО.