Исследование химической устойчивости боросиликатных стекол с пониженной температурой плавления, разрабатываемых для удаляемого малогабаритного плавителя дизайна ФГУП «ПО «Маяк», методом симплексного планирования

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

В данной статье приведены результаты исследований 15 боросиликатных стекол с пониженной температурой варки разных составов с помощью метода математического планирования на симплексе. Для каждого стекла определены температура варки, однородность, а также скорость и степень выщелачивания в соответствии с ГОСТ Р 52126–2003 [1] и НП-019-2015 [2]. На основании полученных данных построены математические модели. В результате исследований определена наиболее перспективная область для дальнейшего исследования и разработки состава боросиликатного стекла для удаляемого малогабаритного плавителя дизайна ФГУП «ПО «Маяк».

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. М. Шайдуллин

Производственное объединение «Маяк»

Автор, ответственный за переписку.
Email: shaidullinsergey@gmail.com
Россия, Озёрск

А. Ю. Чеснокова

Производственное объединение «Маяк»

Email: shaidullinsergey@gmail.com
Россия, Озёрск

П. В. Козлов

Производственное объединение «Маяк»

Email: shaidullinsergey@gmail.com
Россия, Озёрск

М. Б. Ремизов

Производственное объединение «Маяк»

Email: shaidullinsergey@gmail.com
Россия, Озёрск

К. А. Джевелло

Производственное объединение «Маяк»

Email: shaidullinsergey@gmail.com
Россия, Озёрск

Е. А. Беланова

Производственное объединение «Маяк»

Email: shaidullinsergey@gmail.com
Россия, Озёрск

Список литературы

  1. ГОСТ Р 52126-2003. Отходы радиоактивные. Определение химической устойчивости отвержденных высокоактивных отходов методом длительного выщелачивания. М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2003.
  2. Сбор, переработка, хранение и кондиционирование жидких радиоактивных отходов. Требования безопасности: НП-019-15. Введ. 2015-25-06. М.: Ростехнадзор России, 2015. 22 с.
  3. Шайдуллин С. М., Ремизов М. Б. Новый эвакуируемый малогабаритный плавитель с донным сливом дизайна ФГУП «ПО «Маяк» для отверждения ВАО в боросиликатное стекло // Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ». Т. 10. № 2. М.: ООО МАИК «Наука / Интерпериодика». 2021. С. 183–190.
  4. Heimann R. B. Nuclear Fuel Management and Archaeology: are Ancient Glass Indicator of Long-Term Durability of Man-Made Materials // Glass Technology. 1986. V. 23. № 3. P. 96–101.
  5. Зедгенидзе И. Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976.
  6. Новые идеи в планировании эксперимента / Под ред. В. В. Налимова. М.: Наука, 1989. 336 с.
  7. Медведев Г. М., Ремизов М. Б., Дубков С. А. Исследование свойств фосфатных и борофосфатных стекол // ВРБ. 2004. № 2. С. 15–23.
  8. Беланова Е. А., Ремизов М. Б., Харлова А. Г., Игнатовский С. С. Поиск области оптимальных составов цезийалюмофосфатных стекол в системе Cs2O–Li2O–Na2O применительно к технологии изготовления ИИИ // Пятая российская школа по радиохимии и ядерным технологиям: Тезисы стендовых докладов. Озёрск, 10–14 сентября 2012 г. Озёрск: РИЦ ВРБ ФГУП «ПО «Маяк», 2012. 130 c. (С. 96–97).
  9. Беланова Е. А., Ремизов М. Б., Харлова А. Г., Игнатовский С. С. Исследование взаимного влияния оксидов цезия, лития и натрия на свойства цезийалюмофосфатных стекол // Седьмая российская конференция по радиохимии. Радиохимия-2012: Тезисы докладов. Димитровград, 15–19 октября 2012 г. 512 с. (С. 197).
  10. Shaydullin S. M., Belanova E. A., Kozlov P. V., Remizov M. B., Dvoryanchikova E. M. Investigation of Borosilicate Glasses with Simulated HLW Components and Determination of Their Chemical Durability // Chimical Techno Acta. 2021. V. 8 (1). № 20218105. P. 1–7.
  11. Шайдуллин С. М., Беланова Е. А., Козлов П. В., Ремизов М. Б., Дворянчикова Е. М. Отработка процесса варки боросиликатных стекол с имитаторами компонентов ВАО и исследование их химической устойчивости // Известия вузов. Физика. 2021. Т. 10. № 2–2 (759). С. 148–154.
  12. Князев А. В. Основы рентгенофазового анализа: Учебно-методическое пособие. Новгород, 2005. 64 с.
  13. Программное обеспечение «OLYMPUS Steam» для материаловедения (анализа изображений) на микроскопах Olympus. Версия 2.4.3, 2020.
  14. Ojovan M. I., Lee W. E. An Introduction to Nuclear Waste Immobilisation. Elsevier Ltd. All rights reserved. 2014. https://doi.org/10.1016/C2012-0-03562-4.
  15. Cormier L., Ghaleb D., Delaye J.-M., Calas G. // Phys. Rev. B. 61 (2000). Р. 14495. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.61.14495

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Расположение экспериментальных точек на выбранной области составов стекол

Скачать (78KB)
3. Рис. 2. Схема синтеза боросиликатных стекол в лабораторных условиях

Скачать (77KB)
4. Рис. 3. Зависимость внешних характеристик от состава в симплекс-решетчатом плане для закаленных стекол при варке при 1050°C

Скачать (112KB)
5. Рис. 4. Рентгенограмма закаленного стекла состава № 1

Скачать (114KB)
6. Рис. 5. Скорость выщелачивания Na из закаленного стекла в деионизированную воду на 7-е сут, г/(см2∙сут)

Скачать (70KB)
7. Рис. 6. Степень выщелачивания Na из закаленного стекла в деионизированную воду за 91 сут, %

Скачать (70KB)
8. Рис. 7. Скорость выщелачивания B из закаленного стекла в деионизированную воду на 7-е сут, г/(см2∙сут)

Скачать (75KB)
9. Рис. 8. Степень выщелачивания B из закаленного стекла в деионизированную воду за 91 сут, %

Скачать (65KB)
10. Рис. 9. Скорость выщелачивания Si из закаленного стекла в деионизированную воду на 7 сут, г/(см2∙сут)

Скачать (75KB)
11. Рис. 10. Степень выщелачивания Si из закаленного стекла в деионизированную воду за 91 сут, %

Скачать (68KB)
12. Рис. 11. Зависимость скорости выщелачивания натрия из стекла состава № 13 от времени

Скачать (70KB)
13. Рис. 12. Зависимость степени выщелачивания натрия из стекла состава № 13 от времени

Скачать (85KB)
14. Рис. 13. Зависимость скорости выщелачивания бора из стекла состава № 13 от времени

Скачать (84KB)
15. Рис. 14. Зависимость степени выщелачивания бора из стекла состава № 13 от времени

Скачать (75KB)
16. Рис. 15. Зависимость скорости выщелачивания кремния из стекла состава № 13 от времени

Скачать (74KB)
17. Рис. 16. Зависимость степени выщелачивания кремния из стекла состава № 13 от времени

Скачать (72KB)
18. Рис. 17. Зависимость скорости выщелачивания стронция из стекла состава № 13 от времени

Скачать (76KB)
19. Рис. 18. Зависимость степени выщелачивания стронция из стекла состава № 13 от времени

Скачать (90KB)
20. Рис. 19. Зависимость скорости выщелачивания цезия из стекла состава № 13 от времени

Скачать (74KB)
21. Рис. 20. Зависимость степени выщелачивания цезия из стекла состава № 13 от времени

Скачать (77KB)
22. Рис. 21. Зависимость скорости выщелачивания неодима из стекла состава № 13 от времени

Скачать (80KB)
23. Рис. 22. Зависимость степени выщелачивания неодима из стекла состава № 13 от времени

Скачать (65KB)

© Российская академия наук, 2024