Исследование химической устойчивости боросиликатных стекол с пониженной температурой плавления, разрабатываемых для удаляемого малогабаритного плавителя дизайна ФГУП «ПО «Маяк», методом симплексного планирования

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В данной статье приведены результаты исследований 15 боросиликатных стекол с пониженной температурой варки разных составов с помощью метода математического планирования на симплексе. Для каждого стекла определены температура варки, однородность, а также скорость и степень выщелачивания в соответствии с ГОСТ Р 52126–2003 [1] и НП-019-2015 [2]. На основании полученных данных построены математические модели. В результате исследований определена наиболее перспективная область для дальнейшего исследования и разработки состава боросиликатного стекла для удаляемого малогабаритного плавителя дизайна ФГУП «ПО «Маяк».

Full Text

Restricted Access

About the authors

С. М. Шайдуллин

Производственное объединение «Маяк»

Author for correspondence.
Email: shaidullinsergey@gmail.com
Russian Federation, Озёрск

А. Ю. Чеснокова

Производственное объединение «Маяк»

Email: shaidullinsergey@gmail.com
Russian Federation, Озёрск

П. В. Козлов

Производственное объединение «Маяк»

Email: shaidullinsergey@gmail.com
Russian Federation, Озёрск

М. Б. Ремизов

Производственное объединение «Маяк»

Email: shaidullinsergey@gmail.com
Russian Federation, Озёрск

К. А. Джевелло

Производственное объединение «Маяк»

Email: shaidullinsergey@gmail.com
Russian Federation, Озёрск

Е. А. Беланова

Производственное объединение «Маяк»

Email: shaidullinsergey@gmail.com
Russian Federation, Озёрск

References

  1. ГОСТ Р 52126-2003. Отходы радиоактивные. Определение химической устойчивости отвержденных высокоактивных отходов методом длительного выщелачивания. М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2003.
  2. Сбор, переработка, хранение и кондиционирование жидких радиоактивных отходов. Требования безопасности: НП-019-15. Введ. 2015-25-06. М.: Ростехнадзор России, 2015. 22 с.
  3. Шайдуллин С. М., Ремизов М. Б. Новый эвакуируемый малогабаритный плавитель с донным сливом дизайна ФГУП «ПО «Маяк» для отверждения ВАО в боросиликатное стекло // Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ». Т. 10. № 2. М.: ООО МАИК «Наука / Интерпериодика». 2021. С. 183–190.
  4. Heimann R. B. Nuclear Fuel Management and Archaeology: are Ancient Glass Indicator of Long-Term Durability of Man-Made Materials // Glass Technology. 1986. V. 23. № 3. P. 96–101.
  5. Зедгенидзе И. Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976.
  6. Новые идеи в планировании эксперимента / Под ред. В. В. Налимова. М.: Наука, 1989. 336 с.
  7. Медведев Г. М., Ремизов М. Б., Дубков С. А. Исследование свойств фосфатных и борофосфатных стекол // ВРБ. 2004. № 2. С. 15–23.
  8. Беланова Е. А., Ремизов М. Б., Харлова А. Г., Игнатовский С. С. Поиск области оптимальных составов цезийалюмофосфатных стекол в системе Cs2O–Li2O–Na2O применительно к технологии изготовления ИИИ // Пятая российская школа по радиохимии и ядерным технологиям: Тезисы стендовых докладов. Озёрск, 10–14 сентября 2012 г. Озёрск: РИЦ ВРБ ФГУП «ПО «Маяк», 2012. 130 c. (С. 96–97).
  9. Беланова Е. А., Ремизов М. Б., Харлова А. Г., Игнатовский С. С. Исследование взаимного влияния оксидов цезия, лития и натрия на свойства цезийалюмофосфатных стекол // Седьмая российская конференция по радиохимии. Радиохимия-2012: Тезисы докладов. Димитровград, 15–19 октября 2012 г. 512 с. (С. 197).
  10. Shaydullin S. M., Belanova E. A., Kozlov P. V., Remizov M. B., Dvoryanchikova E. M. Investigation of Borosilicate Glasses with Simulated HLW Components and Determination of Their Chemical Durability // Chimical Techno Acta. 2021. V. 8 (1). № 20218105. P. 1–7.
  11. Шайдуллин С. М., Беланова Е. А., Козлов П. В., Ремизов М. Б., Дворянчикова Е. М. Отработка процесса варки боросиликатных стекол с имитаторами компонентов ВАО и исследование их химической устойчивости // Известия вузов. Физика. 2021. Т. 10. № 2–2 (759). С. 148–154.
  12. Князев А. В. Основы рентгенофазового анализа: Учебно-методическое пособие. Новгород, 2005. 64 с.
  13. Программное обеспечение «OLYMPUS Steam» для материаловедения (анализа изображений) на микроскопах Olympus. Версия 2.4.3, 2020.
  14. Ojovan M. I., Lee W. E. An Introduction to Nuclear Waste Immobilisation. Elsevier Ltd. All rights reserved. 2014. https://doi.org/10.1016/C2012-0-03562-4.
  15. Cormier L., Ghaleb D., Delaye J.-M., Calas G. // Phys. Rev. B. 61 (2000). Р. 14495. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.61.14495

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Location of experimental points on the selected area of glass compositions

Download (78KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Scheme of synthesis of borosilicate glasses in laboratory conditions

Download (77KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependence of external characteristics on composition in simplex-lattice plan for quenched glasses when cooked at 1050°C

Download (112KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. X-ray diagram of tempered glass of composition No. 1

Download (114KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Leaching rate of Na from tempered glass into deionised water on the 7th day, g/(cm2∙day)

Download (70KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Degree of Na leaching from tempered glass into deionised water in 91 days, %

Download (70KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Leaching rate of B from tempered glass into deionised water on the 7th day, g/(cm2∙day)

Download (75KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Leaching rate of B from tempered glass into deionised water over 91 days, %

Download (65KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Leaching rate of Si from tempered glass into deionised water at 7 days, g/(cm2∙day)

Download (75KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Degree of Si leaching from tempered glass into deionised water in 91 days, %

Download (68KB)
Indexing metadata
12. Fig. 11. Time dependence of sodium leaching rate from glass of composition No. 13

Download (70KB)
Indexing metadata
13. Fig. 12. Time dependence of the sodium leaching degree from glass of composition No. 13

Download (85KB)
Indexing metadata
14. Fig. 13. Time dependence of boron leaching rate from glass of composition No. 13

Download (84KB)
Indexing metadata
15. Fig. 14. Time dependence of the boron leaching degree from glass of composition No. 13

Download (75KB)
Indexing metadata
16. Fig. 15. Time dependence of silicon leaching rate from glass of composition No. 13

Download (74KB)
Indexing metadata
17. Fig. 16. Time dependence of the silicon leaching degree from glass of composition No. 13

Download (72KB)
Indexing metadata
18. Fig. 17. Time dependence of strontium leaching rate from glass of composition No. 13

Download (76KB)
Indexing metadata
19. Fig. 18. Time dependence of the strontium leaching degree from glass of composition No. 13

Download (90KB)
Indexing metadata
20. Fig. 19. Time dependence of caesium leaching rate from glass of composition No. 13

Download (74KB)
Indexing metadata
21. Fig. 20. Time dependence of the caesium leaching degree from glass of composition No. 13

Download (77KB)
Indexing metadata
22. Fig. 21. Time dependence of neodymium leaching rate from glass of composition No. 13

Download (80KB)
Indexing metadata
23. Fig. 22. Time dependence of the neodymium leaching degree from glass of composition No. 13

Download (65KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences