Synroc - Synroc

Synroc, а чемодан «синтетического камня», является средством безопасного хранения радиоактивные отходы. Он был впервые предложен в 1978 году группой во главе с доктором Тед Рингвуд на Австралийский национальный университет, дальнейшие исследования проводились в сотрудничестве с ANSTO в исследовательских лабораториях в Лукас Хайтс.

Производство

Synroc состоит из трех титанат минералы - голландит, цирконолит и перовскит - плюс рутил и небольшое количество металл сплав. Они объединяются в суспензию, к которой добавляется часть высокоактивные жидкие ядерные отходы. Смесь сушат и кальцинированный при 750 ° C (1380 ° F) для получения порошка.

Затем порошок прессуют в процессе, известном как Горячее изостатическое прессование (HIP), где он сжат внутри сильфона нержавеющая сталь контейнер при температуре 1,150–1200 ° C (2,100–2,190 ° F).

В результате получился цилиндр из твердой, плотной черной синтетической породы.

Сравнения

Если ядерные отходы хранятся в жидком виде, они могут попасть в окружающую среду и водные пути и нанести большой ущерб. В целом эти риски значительно сведены к минимуму.

В отличие от боросиликатное стекло, который аморфный, Synroc - это керамика который включает радиоактивные отходы в свои Кристальная структура. Природные породы могут хранить радиоактивные материалы в течение длительного времени. Цель Synroc - имитировать это путем преобразования жидкости в кристаллический структура и использование для хранения радиоактивных отходов. Стеклянные композитные материалы на основе Synroc (GCM) сочетают технологическую и химическую гибкость стекла с превосходной химической стойкостью керамики и позволяют достичь более высоких объемов отходов.[1][2]

Для иммобилизации различных типов отходов могут быть разработаны различные типы отходов Synroc (соотношение компонентов минералов, конкретные значения давления и температуры ГИП). Только цирконолит и перовскит могут содержать актиниды. Точные пропорции основных фаз меняются в зависимости от состава ВАО. Например, Synroc-C рассчитан на содержание около 20 мас.% Прокаленных ВАО и состоит примерно из (в мас.%): 30 - голландита; 30 - цирконолит; 20 - перовскит и 20 - оксиды титана и другие фазы. Иммобилизация оружейного плутония или трансурановых отходов вместо объемных ВАО может существенно изменить фазовый состав Synroc на керамику на основе цирконолита или пирохлора. Исходный прекурсор для изготовления Synroc-C содержит ~ 57 мас.% TiO2 и 2 мас.% Металлического Ti. Металлический титан обеспечивает восстановительные условия во время синтеза керамики и помогает снизить улетучивание радиоактивного цезия.[3]

Synroc не является методом утилизации[4]. Synroc еще нужно сохранить. Несмотря на то, что отходы удерживаются в твердой решетке и не могут распространяться, они все еще радиоактивны и могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду. Synroc - превосходный метод хранения ядерных отходов, поскольку он минимизирует выщелачивание.[5]

Использование в производстве

В 1997 г. Synroc был испытан на реальных ВАО с использованием технологии, разработанной совместно ANSTO и Аргоннской национальной лабораторией Министерства энергетики США.[6] В январе 2010 г. Министерство энергетики США выбранный Горячее изостатическое прессование (HIP) для переработки отходов на Национальная лаборатория Айдахо.[7]

В апреле 2008 года Battelle Energy Alliance подписал контракт с ANSTO продемонстрировать преимущества Synroc в переработке отходов, которыми управляет Batelle, в рамках ее контракта по управлению Национальная лаборатория Айдахо.[8]

Synroc была выбрана в апреле 2005 года для заключения многомиллионного «демонстрационного» контракта на ликвидацию 5 т (5,5 коротких тонн) плутоний -загрязненные отходы на Британское ядерное топливо с Селлафилд завод, на северо-западном побережье Англия.

Рекомендации

  1. ^ http://www.world-nuclear.org/info/Nuclear-Fuel-Cycle/Nuclear-Wastes/Synroc/
  2. ^ W. E. Lee, M.I. Охован, К. Янцен. Обращение с радиоактивными отходами и очистка загрязненных территорий: процессы, технологии и международный опыт, Woodhead, Cambridge, 924 p. (2013). www.woodheadpublishing.com/9780857094353
  3. ^ БЫТЬ. Бураков, М.И. Охован, В.Е. Ли. Кристаллические материалы для иммобилизации актинидов, Imperial College Press, Лондон, 198 стр. (2010). «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2012-03-09. Получено 2010-10-16.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  4. ^ Рон Кэмерон, начальник отдела операций, ANSTO. (Период полураспада) отходов. «Спроси и Эксперт, Атомная Энергия».
  5. ^ Э. Р. Вэнс, Д. Дж. Грегг и Д. Т. Чавара, ANSTO. «Прошлые и настоящие применения Synroc» (PDF).
  6. ^ http://www.world-nuclear.org/info/Nuclear-Fuel-Cycle/Nuclear-Wastes/Synroc/
  7. ^ Министерство энергетики США (4 января 2010 г.), Федеральный регистр (отрывок) (PDF), Vol. 75/1, стр. 137–140, получено 5 мая, 2010
  8. ^ «Присуждение контракта на демонстрацию HIP ANSTO Inc» (PDF) (Пресс-релиз). АНСТО. 1 апреля 2008 г.. Получено 5 мая, 2010.

внешняя ссылка