ИММОБИЛИЗАЦИЯ Cs-137 В АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ МАТРИЦАХ, РОЛЬ ЦЕОЛИТА Na-Y И МЕТОД СИНТЕЗА

Проблема обезвреживания жидких радиоактивных отходов (ЖРО) является одной из ключевых в ядерной энергетике. Исследована иммобилизация высокоактивного радионуклида 137Cs в керамические матрицы на основе цеолита NaY, предварительно насыщенного цезием. Сравнивались четыре метода консолидации: холодное прессование с последующим спеканием (CPS), CPS с микроволновым нагревом (MW), горячее прессование (HP) и искровое плазменное спекание (SPS). Установлено, что метод SPS при 1 000 °C и времени выдержки 5 мин позволяет получить керамику с наивысшими функциональными характеристиками: скорость выщелачивания ионов Cs⁺ составила 2,3·10-8 г/(см2·сут), микротвердость — 619 HV, плотность — 2,721 г/см3. Высокие показатели обусловлены формированием однородной мелкозернистой структуры с изоструктурными фазами поллуцита CsAlSiO4 и нефелина Na8Al4Si4O18 кубической сингонии. Метод HP также показал сокращение времени обработки до 5 мин и высокую микротвердость (587 HV), однако скорость выщелачивания была на два порядка выше. Методы CPS и MW не привели к значительному улучшению свойств по сравнению с SPS. Полученные SPS-керамики соответствуют требованиям международного стандарта ISO 6961:1982.