Метод (технология) остекловывания РАО.
Остекловывание - признанный в мировой практике метод обращения с РАО высокой активности. Его использование позволяет значительно сократить объем отходов и получить форму РАО, устойчивую к воздействию факторов окружающей среды и пригодную для долговременного хранения.
Технология остекловывания используется для иммобилизации отходов высокого уровня активности уже более 40 лет. Стеклянная матрица обладает высокой емкостью к иммобилизации различных радионуклидов и долговременной устойчивостью. В последние годы технология остекловывания интенсивно разрабатывается для иммобилизации отходов низкого и среднего уровня активности. В Хэнфорде, США, строится завод по остекловыванию низкоактивных отходов, причем ожидаемый суммарный объем стекла с отходами будет более 200 тыс. куб. м. В Таежуне, Южная Корея вводится в эксплуатацию завод по остекловыванию низкоактивных отходов АЭС. В Сергиевом Посаде, Россия с 1999 года также работает установка по остекловыванию низко - и среднеактивных отходов.
ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕКЛА
Способность стекла включать в свой состав широкий спектр элементов связана с его строением. Стеклообразное состояние вещества образуется при затвердевании переохлажденных расплавов и является твердотельной разновидностью аморфного состояния. Основу наиболее распространенного и практически важного класса оксидных стекол составляют оксиды - стеклообразователи, сравнительно легко превращающиеся в стекло: диоксид кремния, оксиды бора и фосфора. В полимерном каркасе из радикалов SiO2, В2O3, Р2O3 растворены ионы-модификаторы, обычно оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, способствующих, как правило, снижению температуры плавления стекла и уменьшению вязкости расплава. В зависимости от состава стекла, некоторые из этих оксидов могут выступать и в роли стеклообразователей, т.е. входить в структурный каркас стекла. Наличие в составе стекла более одного стеклообразователя приводит к образованию смешанного каркаса. Преобладание ковалентных связей обуславливает полимерное строение стекла и приводит к пониженной летучести его компонентов, а также обуславливает относительно низкие коэффициенты диффузии в стекле.
Существует два механизма фиксации радионуклидов из отходов (рис. 1): прямой, когда радионуклиды входят в структуру стекла либо как стеклообразователи, либо как модификаторы и косвенный, когда радионуклиды содержатся во включениях окруженных стекломатрицей.
Рис. 1. Механизмы включения радионуклидов в остеклованном продукте. Слева -относительно однородный стеклопродукт фиксирует радионуклиды в структуру стекла. Справа - радионуклиды содержатся во включениях.
На самом деле остеклованные радиоактивные отходы всегда содержат то или иное количество включений, так что оба механизма иммобилизации реализуются одновременно.
К числу основных характеристик, определяющих выбор стекол в качестве матрицы при отверждении жидких отходов, относят:
(1) достаточно высокую химическую устойчивость к выщелачивающему действию воды;
Исторический портрет Г.Ф. Гаузе
Окружающая природная среда служит условием и средством жизни человека,
территории, на которой он проживает, пространственным пределом осуществляемой
государственной власти, местом для размещ ...
Структура и тенденции водопотребления в РФ
Интенсивное развитие промышленности и сельскохозяйственного
производства, повышение уровня благоустройства городов и населенных пунктов,
значительный прирост населения обусловили в последние ...
Болезнетворные бактерии как регулятор численности человеческих популяций
На земном шаре не так уж много мест, где нет бактерий.
Бактерии были найдены в почве на глубине 5 м, в пресной и соленой воде и даже
во льдах ледников. Очень много бактерий в воздухе, в моло ...