Фото с сайта rusatom-energy.ru
Специалисты Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН придумали, как хранить компоненты отработавшего ядерного топлива в стекле. Они разработали технологию, позволяющую создавать стеклокомпозитные материалы с компонентами старого топлива внутри.
Задача композита — удержать внутри себя радиоактивные продукты. Для создания стекла авторы разработки смешали сухие соли оксида железа и фосфорнокислого аммония, а затем нагрели их до 450 градусов, чтобы удалить воду и аммиак. Потом температуру повысили до 1100 градусов — получился расплав. Его вылили в металлический поддон, чтобы охладить, и измельчили в крошку диаметром менее 0,07 миллиметра.
Для дальнейших экспериментов взяли состав, имитирующий отработавшее ядерное топливо. В него добавили стеклянную крошку, спрессовали полученную смесь в таблетки и запекли их в печи. В итоге стекло и бутафорское топливо образовали прочную массу, устойчивую к воздействию воздуха и воды.
По словам авторов разработки, стеклокомпозиты отлично подходят для захоронения отработавшего топлива, включающего в себя летучие компоненты: температура в печи не превышает 750 градусов, поэтому эти компоненты не успевают перейти в газообразную форму. Для сравнения для «упаковки» топлива в керамику требуется температура на 500 градусов выше. Более низкая температура запекания стеклянных таблеток позволяет продлить срок службы оборудования и сделать процесс менее затратным.