ВЛИЯНИЕ РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА НА СВОЙСТВА КОНСЕРВИРУЮЩИХ МАТРИЦ АКТИНОИДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

Abstract

Изучено разрушение структуры матриц актиноидов при их бомбардировке ионами криптона и ксенона с энергией 1.0 и 1.5 МэВ. Концентраторами актиноидов являются оксиды с флюоритовым типом структуры (цирконолит, пирохлор, муратаит), титанат урана - браннерит, силикаты и ферриты с гранатовой решеткой, а также силикат кальция и РЗЭ со структурой апатита-бритолита. При 25°С дозы облучения, приводящие к полной аморфизации их решеток, составили (1014 ионов/см2): 2.9 (цирконолит), 1.8-2.4 (пирохлор), 1.5-2 (гранат), 1.7-1.9 (муратаит), 1.4 (браннерит), 0.4 (бритолит). Значения радиационной прочности фаз, выраженные через количество смещений на атом, лежат в диапазоне 0.1-0.4 смещ./ат. Согласно этим данным, при содержании 10 мае. % 239Ри структура фаз полностью разрушится через 500-2000 лет. Это увеличит скорость выщелачивания актиноидов из матрицы в десятки раз. Дозы аморфизации природных аналогов в несколько раз выше. Причина этого заключается в восстановлении радиационных повреждений структуры минералов со временем. Размещение матриц ВАО в глубоких скважинных хранилищах с повышенной температурой окружающих пород будет способствовать увеличению устойчивости кристаллической решетки фаз к действию радиации и сохранению ими изоляционных свойств в отношении радионуклидов в течение большего промежутка времени.