Способ иммобилизации радионуклидов цезия в керамике
ядерная керамика селективные сорбенты иммобилизация радионуклеидов цезия радиоактивные отходы цеолит соли цезия искровое  плазменное спекание термическая стойкость скорость выщелачивания
Изобретение относится к способам иммобилизации радионуклидов в алюмосиликатной керамике и может быть использовано при захоронении радиоактивных отходов различной активности и в радиохимической промышленности при создании готовых изделий с заданной удельной активностью.
Поставленная проблема решается тем, что способ иммобилизации радионуклидов цезия в керамике включает подготовку цеолита ( его промывание и сушку). Далее   подготовленный цеолит насыщают рассчитанным количеством радионуклидов цезия, погружая в раствор соли цезия с последующей выдержкой в течение 24 часов при комнатной температуре, после чего отделяют от раствора, промывают дистиллированной водой и высушивают.  Порошок цеолита, адсорбционно насыщенный цезием, помещают в графитовую пресс-форму и подпрессовывают, далее полученную заготовку помещают в камеру и подвергают искровому плазменному спеканию в вакууме при постоянном давлении прессования и температуре спекания 900-1000 °С.    При этом повышение температуры спекания регулируют ступенчато: в диапазоне до 650 °С скорость разогрева составляет 300 °С/мин, а от 650 °С и выше – 90 °С/мин.   Полученную керамику выдерживают при достигнутой максимальной температуре в течение 5 мин и остужают .
Способ отличается тем, что на этапе подготовки цеолита смешивают дистиллированную воду, 2.06 М водный раствор Na2SiO3 и 0.28 М водный раствор NaAlO2, полученный гидрогель с молярным соотношением Na2O·Al2O3 : SiO2 : H2O, равным 3,4 : 2 : 170 перемешивают со скоростью 1200 об/мин при температуре 25 °С в течение 30 минут и подвергают кристаллизации гидротермальным способом при температуре 90-150 °С с шагом 10 °С и выдержкой в течение 24 часов при достигнутой температуре каждого шага.  Выпавший в виде осадка цеолит отделяют, промывают и сушат на воздухе при температуре 90 °С в течение 4 часов, а на этапе насыщения подготовленного цеолита радионуклидами цезия указанный цеолит погружают в раствор хлорида цезия с содержанием цезия 5 г/л при их соотношении 10 г : 200 мл.
Технический результат выражается в получении керамики со следующими характеристиками:
	относительная плотность 96.4 %;
	механическая прочность до 732 МПа;
	количество иммобилизованного цезия – 24.3 масс. %;
	низкая скорость выщелачивания цезия – не более 10-6-10-7 г/см2·сутки;
	термическая стойкость на воздухе до 1000 °С.
Отверждение радиоактивных отходов, производство источников ионизирующего излучения
Евгений
Папынов
Константинович
Заведующий лабораторией
Кандидат химических наук
Отсутствует
AAL-1991-2020
35096586600
724828
https://www.researchgate.net/profile/Evgeniy_Papynov
0000-0002-1185-7718
РОССИЯ
Светлана
Гончарова
Николаевна
Директор департамента сопровождения научной деятельности
РОССИЯ
58.91.31
Переработка отходов
58.09.43
Производство и исследование ядерного топлива
31.15.19
Химия твердого тела
31.15.23
Радиохимия
01.04.EC
CHEMISTRY, INORGANIC & NUCLEAR
02.03.RY
NUCLEAR SCIENCE & TECHNOLOGY
Иван
Тананаев
Гундарович
РОССИЯ
Евгений
Папынов
Константинович
РОССИЯ
Олег
Шичалин
Олегович
РОССИЯ
Игорь
Буравлев
Юрьевич
РОССИЯ
Антон
Белов
Алексеевич
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Петр
Мордовской
Григорьевич
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
ФГАОУ ВО "ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ", ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, ФГАОУ ВО ДВФУ, ДВФУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
1022501297785
НИКИТА
АНИСИМОВ
ЮРЬЕВИЧ
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные автономные учреждения