Post #1771

Создан эффективный метод захоронения радиоактивного стронция-90 в минералоподобной керамике 🇷🇺 Исследователи Дальневосточного федерального университета совместно с коллегами из СахГУ, ИХТРЭМС КНЦ РАН и ИОНХ НАН Беларуси разработали технологию иммобилизации опасного изотопа стронций-90 (⁹⁰Sr) в стабильной керамической матрице с использованием природного каолина и реакционного искрового плазменного спекания (R-SPS). Результаты опубликованы в Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 📺 Стронций-90 - один из наиболее опасных продуктов деления урана с периодом полураспада около 30 лет. Он обладает высокой радиотоксичностью и подвижностью, способен накапливаться в костной ткани, требуя надёжной изоляции на сотни лет. Традиционные методы иммобилизации (цементирование, остекловывание) либо увеличивают объём отходов, либо не гарантируют долговременной стабильности. 🔬 Авторы смешали порошок каолина (месторождение Аухтиярви, Карело-Кольский регион) с карбонатом стронция (имитатором радиоактивных отходов) и подвергли смесь R-SPS: нагрев импульсами электрического тока под давлением в течение 5 минут при 1000°C. Высокая скорость нагрева и приложенное давление предотвращают улетучивание радиоактивных компонентов, что критически важно для безопасности процесса. 🪨 В ходе одностадийного реакционного спекания стронций не просто механически смешивается с глиной, а химически встраивается в кристаллическую решётку двух новообразованных минералов - стронциевого полевого шпата (SrAl₂Si₂O₈) и Sr-геленита (Sr₂Al₂SiO₇). Сканирующая электронная микроскопия подтвердила однородную микроструктуру с равномерным распределением Sr, а рентгенофазовый анализ - целевые минеральные фазы. Тесты на гидролитическую стойкость (скорость выщелачивания ионов стронция в водную среду) показали значение 1,79×10⁻⁵ г/(см²·сут) при 30 мас.% Sr. За 30 дней из материала выщелочилось лишь 0,62% стронция, что на порядок превосходит показатели синтеза из чистых оксидов. Полученная керамика по составу и структуре близка к природным минералам, сохраняющим стабильность миллионы лет, что делает её перспективной для долговременных геологических хранилищ. Дальнейшие исследования направлены на оптимизацию состава и режимов спекания для достижения самых строгих международных стандартов.