Учитывая общеизвестную остроту проблем в области обезвреживания радиоактивных отходов методами традиционного кондиционирования, которые связанны с иммобилизацией опасных радионуклидов в плотные компаунды, проект ориентирован на решение фундаментальной задачи по разработке новых гидролитически и механически устойчивых керамических матриц вмещающих опасные радионуклиды. Данные матрицы пригодны для длительного и безопасного хранения в виде плотных компаундов (единицы хранения ТРО) или востребованы в качестве радиоизотопной продукции, в виде недиспергируемого керамического материала для активных зон источников ионизирующего излучения (ИИИ). Оригинальность исследовательского подхода основывается на применении инновационной технологии искрового плазменного спекания (ИПС) для эффективного консолидирования алюмосиликатного сырья с радионуклидным наполнением в высокоплотные керамические матрицы нового поколения. Уникальность получаемой ядерной керамики определяется ее физико-химическими и эксплуатационными характеристиками, такими как высокая объемной емкость и степень связывания радионуклидов (более 50 масс.% по отношению к 137Cs, 90Sr, 60Co), низкие скорости выщелачивания радионуклидов водой (<10-7-10-8 г/см2·сут), высокая конструкционная прочность (прочность на сжатие ~500 МПа), также точная удельная активность (доступный разброс не более ±5%) в соответствии с классификацией ISO С64344 и С64444 и сроком службы не менее 20 лет.

В проекте предполагается впервые применить ИПС технологию для разработки технологического способа получения готового изделия требуемой геометрической формы, размера и профиля, в виде керамического сердечника изолированного в стальную матрицу, с точной дозировкой по удельной активности радионуклида, представляющего собой ИИИ. Проект предусматривает накопление фундаментальных знаний о процессах и механизмах ИПС синтеза новых и ранее неизвестных нанокерамик, в том числе специфики формирования и изменения их физико-химических характеристик и свойств.

Ссылка на оригинал статьи