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 25-17-20015

НазваниеПерспективные стеклокерамические матрицы для иммобилизации жидких радиоактивных отходов: структура и свойства материалов в условиях длительного хранения по экспериментальным данным и результатам моделирования.

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 №101 - Конкурс 2025 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 Иммобилизация РАО, радиоактивные отходы, матричные материалы, стеклокерамика, стеклокристаллические материалы, сорбция

Код ГРНТИ38.39.15

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Ожидаемые результаты
Исходя из результатов исследований фазовых равновесий в боросиликатных стеклах устойчивых с точки зрения иммобилизации РАО возникли предпосылки для изучения поведения остеклованных материалов в условиях длительного хранения. Ожидается, что в результате выполнения запланированных работ будут усовершенствованы составы и методики синтеза стеклокерамических и стеклосодержащих материалов на основе боросиликатных и алюмоборосиликатных стекол, перспективных с точки зрения извлечения и удержания радионуклидов цезия, натрия и стронция. В связи с новыми данными по боросиликатными кристаллическими фазами, особая роль будет отведена определению составов, режимов синтеза и фазовых отношений в применяемых для иммобилизации материалах в условиях длительного устойчивого хранения. Петрургическим методами закалки из расплава с последующим отжигом и методом насыщения пористых стекол с последующей инкапсуляцией будут изготовлены образцы матричных материалов с улучшенными показателями вместимости, термической и химической устойчивости. Кроме того, будут определены последствия самопроизвольной кристаллизации насыщенного РАО стекла в неравновесных условиях, которые характерны для любого стеклообразного вещества. Полученные стеклокерамические материалы будут оцениваться в качестве потенциальных материалов для внедрения на производстве с помощью проб на механическую прочность и тестирования статическими и динамическими методами выщелачивания. Развитие методологического подхода в области термодинамического моделирования стеклокристаллических систем позволит решить круг важных задач, поставленных на последнем этапе работ по предыдущему проекту, в т.ч. 1. расчет модели оксидного расплава с полной однофазной кристаллизацией 2. моделирование оксидной стеклообразующей системы в условиях частичной кристаллизации 3. определение состава стеклокерамического материала для прогнозируемого перехода радионуклидов в кристаллическую фазу 4. влияние кристаллизации на состав аморфной фазы, её структуру и свойства. Кроме того, структура устойчивых фаз будет рассчитана из первых принципов, что существенно ускорит этап подбора компонентов для моделирования. В итоге будут определены наиболее устойчивые формы для удержания радионуклидов в матрице и подходящие составы матричного стеклообразного продукта многофазной системы. Результаты, ранее полученные участниками проекта, позволяют заявлять о возможности прогнозируемого синтеза устойчивой стеклосодержащей матрицы предлагаемыми методами. В связи с этим, будут представлены рекомендуемые составы исходных стекол, разработаны методики синтеза, усовершенствованы методические подходы синтеза пористых материалов для сорбции цезия и стронция с последующей фиксацией в виде устойчивой фазы. Таким образом, во-первых, будет определена степень влияния произвольной кристаллизации стеклообразных матичных материалов на их структуру, свойства, а следовательно устойчивость в условиях длительного хранения; во-вторых, будут представлены модели поведения многокомпонентного стеклообразного материала при произвольной кристаллизации; в-третьих, будет предложена модель управляемой кристаллизации с целью синтеза стеклокерамической матрицы для иммобилизации; будет проведена оценка устойчивости стеклокерамической матрицы, содержащей имитаторы РАО, в условиях длительного хранения. Теоретические расчеты будут подтверждены экспериментальными исследованиями, что будет отражено в публикациях в ведущих международных журналах.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---