Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2021 номер 3

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.