Иммобилизация актиноидов и лантаноидов в матрицы со структурой цирконолита тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.02, кандидат химических наук Михайленко, Наталья Сергеевна

• Михайленко, Наталья Сергеевна
• кандидат химических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат химических наук Михайленко, Наталья Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Радиоактивные отходы.

1.1.1. Характеристика и классификация радиоактивных отходов.

1.1.2. Источники образования РАО в ЯТЦ.

1.1.3. Состав отходов ЯТЦ.

1.1.4. Фракционирование. Цели и методы.

1.2. Матрицы для включения В АО.

1.2.1. Требования к матрицам.

1.2.2. Стекло.

1.2.3. Стеклокерамика.

1.2.4. Минералоподобные матрицы.

1.3. Цирконолит как матрица для иммобилизации РЗЭ и актиноидов.

1.3.1. Состав и структура цирконолита.

1.3.2. Физические и химические свойства цирконолита.

1.3.3. Исследование фазового состава цирконолитовых керамик, полученных разными методами синтеза.

1.3.4. Радиационная устойчивость цирконолита.

1.3.5. Устойчивость цирконолитовых матриц с инкорпорированными радионуклидами к выщелачиванию.

1.4. Перовскит как матрица для иммобилизации актиноидов.

1.4.1. Физико-химические свойства перовскита.

1.5. Выбор матрицы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Иммобилизация актиноидов и лантаноидов в матрицы со структурой цирконолита»

Актуальность темы

Практическое использование ядерной энергии и создание атомной промышленности выдвинули сложную задачу обращения с радиоактивными отходами, их обезвреживания и изоляции от биосферы. Наиболее остро стоит проблема обращения с высокоактивными отходами (ВАО), образующимися при переработке облученного топлива АЭС. Согласно требованиям МАГАТЭ предусматривается обязательный перевод ВАО в отвержденную форму с целью безопасного хранения, транспортировки и захоронения. Степень надежности матрицы определяется, в том числе, надежностью удержания радионуклидов формой ВАО при ее взаимодействии с подземными водами. В настоящее время в качестве форм ВАО используют боросиликатное (Франция, США, Япония, Великобритания) и алюмофосфатное (Россия) стекла. Недостатками стекол являются их невысокая устойчивость к выщелачиванию водой и водными растворами, особенно при высоких температурах, и их склонность к девитрификации.

Более перспективны керамические матрицы, обладающие большей стойкостью к выщелачиванию и долговременной стабильностью, и поэтому наиболее эффективные для иммобилизации редкоземельных и актиноидных элементов, выделяемых в процессе фракционирования ВАО. В таких матрицах радионуклиды образуют либо собственные труднорастворимые фазы, либо входят в высокоустойчивые минералы в виде изоморфной примеси.

Цель работы

Целью настоящей работы является получение и изучение свойств керамических матриц на основе цирконолита для иммобилизации редкоземельно-актиноидной фракции ВАО от переработки облученного ядерного топлива.

Данная цель достигается решением следующих задач:

1. Исследованием формирования и состава фаз керамик с целевой фазой цирконолита.

2. Определением химической устойчивости цирконолитовых керамик, содержащих имитаторы РЗЭ-актиноидной фракции ВАО.

3. Изучением фазового состава и распределения элементов между фазами в полифазных цирконолит-содержащих керамиках.

Научная новизна.

1. Показано, что фаза цирконолита CaZrxTi3.x07 при 0,8 < х < 1,25 сохраняет моноклинную структуру, а керамика на ее основе остается монофазной и указанные вариации состава цирконолита не влияют на скорость выщелачивания инкорпорированных микроколичеств плутония и америция.

2. Подтверждена возможность получения бескальциевых цирконолитов (TRZrTiA107), относящихся к ромбической (Nd) или тригональной (Gd) системе. При этом степень замещения х в цирконолите Cai.xGdx(Ndx)ZrTi2.xAlx07 не влияет на химическую устойчивость и скорости выщелачивания изотопов плутония и америция остаются низкими

Q Л 2 1

10 -10"у гхсм" хсут" по методике близкой к РСТ).

3. Установлены фазовые соотношения в псевдобинарных системах (1-х) CaZrTi207- хЬпАЮз, Ln = La, Се, Nd, Sm, Eu, Gd (цирконолит-перовскит) при различных соотношениях этих компонентов (х=0,25; 0,5 и 0,75), идентифицированы фазы в керамических образцах, количественно измерено распределение оксидов элементов между сосуществующими фазами и определены основные концентраторы РЗЭ и циркония, являющихся компонентами РЗЭ-актиноидной фракции ВАО, в зависимости от формального соотношения цирконолитовой и перовскитовой составляющих.

4. Показано, что с увеличением содержания перовскитовой составляющей в керамиках псевдобинарной системы цирконолит-перовскит (алюминат лантаноида) моноклинная структура цирконолита-2М трансформируется в тригональную структуру цирконолита-ЗТ, вследствие имеющего место связанного изоморфного замещения по схеме: Са2+ + Ti4+ = Ln3+ + Al3+, также с ростом содержания перовскитовой составляющей происходит разложение цирконолитовой фазы с образованием дополнительных оксидных фаз.

Практическая значимость

238 241

1. Измерены скорости выщелачивания Ри и Am из цирконолитовых керамик с варьируемым соотношением Zr:Ti и переменным содержанием лантаноидов, рассматриваемых как кандидатные матрицы для иммобилизации РЗЭ-актиноидной фракции ВАО и других актиноидных отходов, и показано, что они находятся на уровне, удовлетворяющем требованиям, предъявляемым к формам ВАО.

2. Синтезированы керамики на основе цирконолит-перовскитовой ассоциации, потенциально пригодные для иммобилизации РЗЭ-актиноидной фракции ВАО, в том числе загрязненной продуктами коррозии и технологическими примесями (Al, Fe), и показано, что образующиеся в ряде случаев дополнительные фазы (кубические твердые растворы флюоритовой структуры) относятся к стабильным фазам с высокой химической устойчивостью, присутствие которых не приведет к ухудшению иммобилизующих свойств матриц.

Апробация работы

Основные материалы диссертации доложены на XV, XVI, XVII Международных конференциях молодых ученых по химии и химической технологии (Москва, 2001, 2002, 2003); IX Международном симпозиуме по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (Цюрих, Швейцария, 2002); XXVI (Бостон, США, 2002) XXVII (Калмар, Швеция, 2003) и XXVIII (Сан-Франциско, США, 2004) симпозиумам по научным основам обращения с ядерными отходами.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ: 7 статей в рецензируемых трудах международных конференций, и 7 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы. Изложена на 145 страницах машинописного текста, включает 37 таблиц, 26 рисунков и 161 библиографическую ссылку.

Заключение диссертации по теме «Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов», Михайленко, Наталья Сергеевна

126 ВЫВОДЫ

1. Синтезированная методом холодного прессования и спекания из механически активированной шихты оксидов цирконолитовая керамика обладает низкими значениями водопоглощения и открытой пористости.

У Л1 "iio

2. Скорость выщелачивания Am и Pu из монофазной цирконолитовой керамики состава CaZrxTi3.x07 (0,8 <х< 1,25) составляет в среднем ~10"9 л г/см сут. Во всем указанном интервале составов образуется моноклинная (2М) модификация цирконолита.

3. В сериях с увеличением значения х от 0,25 до 0,5 и 0,75 в Gd-замещенном цирконолите симметрия цирконолитовой решетки повышается от моноклинной до тригональной (ЗТ), а в Nd-замещенных цирконолитах при х = 0,75 образуется орторомбическая (ЗО) модификация.

4. Равновесная скорость выщелачивания Am и Pu из керамик составов Са 1 x(Gd,Nd)xZrTi \ хА1Х07 в среднем составляет -10" г/см сут, что

241 21Я свидетельствует о прочном удержании матрицей Am и Pu.

5. Интервал стабильности фазы цирконолита в псевдобинарной системе цирконолит - алюминат лантаноида (перовскит) увеличивается в ряду от лантана к гадолинию, то есть с уменьшением радиуса иона элемента, что связано с повышением изоморфной емкости фазы цирконолита в отношении лантаноидов. Если изоморфная емкость цирконолита при схеме замещения Са2+ + Ti4+ = Ln3+ + А13+ в отношении ионов La3+ мала (не

З I о I *5 I более 0,3 ф.е.), то содержание ионов Sm , Eu и Gd может достигать 1 ф.е. или даже превышать это значение.

6. В керамиках серии (1-х) CaZrTi207 — х ЬаАЮз даже при х = 0,25 доля цирконолита не превышает -60%, а при х = 0,5 - нескольких процентов. Основными фазами являются перовскит и бадделеит. В церий-содержащей системе и системах с более тяжелыми лантаноидами (Nd, Sm, Eu, Gd) при x = 0,25 доля цирконолита уже достигает около 80-90%, а при х = 0,75 - до 25% (Се) и 40-50% (Sm, Eu, Gd).

7. Керамики с имитатором РЗЭ-актиноидной фракции ВАО образованы цирконолитом (основная фаза) и перовскитом (дополнительная фаза) с примесью кубического твердого раствора флюоритовой структуры.

8. Так как оптимальной является иммобилизация наиболее опасной актиноидной фракции ВАО, масса которой составляет чуть более 0,1 кг/т отработанного топлива и содержащей в основном трехвалентные америций и кюрий, кристаллохимическое поведение которых сходно с поведением гадолиния, при керамизации этой фракции можно получать практически монофазные цирконолитовые керамики. Высокая химическая и радиационная устойчивость цирконолита доказана многочисленными исследованиями как синтетических, так и природных образцов, содержащих уран, торий и продукты их распада.

128

5.7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ 5

В системе (l-x)CaZrTi207-x ЬаАЮз при относительно малых долях ЬаАЮд (х = 0,25) доля фазы типа перовскита в образце составляет около 2530%, доля цирконолита - около 60%, бадделеита — 10-15%. При х = 0,5 и 0,75 основной фазой является перовскит, а дополнительной - бадделеит. Лантан локализуется в основном в перовските.

В случае с церием фазовый состав керамик сильно зависит от температуры их синтеза. При малых значениях х основным концентратором церия является цирконолит. В керамиках с низким содержанием цирконолита церий преимущественно входит в оксидную фазу на основе диоксида циркония или церианита, где он присутствует в четырехвалентной форме.

Керамики, содержащие NdA103, SmA103, EuA103 и GdAI03 при х = 0,25 образованы цирконолитом, как основной фазой, и перовскитом, как дополнительной фазой. При увеличении содержания перовскитовой составляющей до х = 0,5 содержание фазы перовскитовой структуры возрастает, а при х = 0,75 доминирующая фаза в керамиках — перовскит. При х = 0,25 основным концентратором редких земель служит цирконолит, с ростом х содержание их в цирконолите уменьшается.

При синтезе керамики с имитатором РЗЭ-актиноидной фракции ВАО образованы цирконолитом и перовскитом, составляющими около 60-65 % и 35-40 % объема образцов соответственно.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Михайленко, Наталья Сергеевна, 2004 год

1. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99): Гигиенические нормативы. - М.: Центр санитарно-эпидемиологического нормирования, гигиенической сертификации и экспертизы Минздрава России, 1999.- 116 с.

2. Соболев И.А., Хомчик JI.M. Обезвреживание радиоактивных отходов на централизованных пунктах. М.: Энергоатомиздат, 1983. 128 с.

3. В.И. Землянухин, Е.И. Ильенко, А.Н. Кондратьев и др. Радиохимическая переработка ядерного топлива АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1983. 232 с.

4. Никифоров А.С., Куличенко В.В., Жихарев М.И. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. М.: Энергоатомиздат, 1985. 183 с.

5. Полуэктова Г.Б., Смирнов Ю.В., Соколова И.Д. Обработка и удаление радиоактивных отходов предприятий атомной промышленности зарубежных стран. М.: ЦНИИАтоминформ, 1990. 578 с.

6. Дмитриев С.А., Стефановский С.В. Обращение с радиоактивными отходами. М.: Изд. Центр РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2000. 125 с.

7. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99):2.6.1. Ионизирующее излучение, радиационная безопасность СП 2.6.1.799-99 М.:Минздрав России, 2000. 98 с. (Гос.сан.эпид.нормирование Рос.Фед.Гос.Сан.эпид. правила и нормативы).

8. Очкин А.В., Бабаев Н.С., Магомедбеков Э.П. Введение в радиоэкологию. Учебное пособие для вузов. М., ИздАт, 2003 200 с.

9. Бабаев Н.С., Демин В.Ф., Ильин JI.A., и др. Ядерная энергетика, человек и окружающая среда. М.: Энергоатомиздат, 1984.312 с.

10. Ю.Громов Б.В., Савельева В.И., Шевченко В.Б. Химическая технология облучённого ядерного топлива. М.: Энергоатомиздат, 1983. 352 с.

11. Глаголенко Ю.В., Дзекун Е.Г., Ровный С.И. и др. Переработка отработавшего ядерного топлива на комплексе РТ-1: история, проблемы, перспективы. // Вопросы радиационной безопасности, 1997. №2. С.З.

12. Махова В. А., Соколова И. Д., Шульга Н.А. Исследования по фракционированию и трансмутации долгоживущих радионуклидов // Атомная техника за рубежом, 2003, № 3. С. 3-10.

13. Глаголенко Ю.В., Кудрявцев Е.Г., Никепелов Б.В. и др. Стратегия обращения с радиоактивными отходами на производственном объединении "Маяк"//Вопросы радиационной безопасности, 1996, №2, с.3-10

14. Лаверов Н.П., Канцель А.В., Лисицин А.К. Основные задачи радиогеоэкологии в связи с захоронением радиоактивных отходов// Атомная энергия, 1991, т.71, вып.6, с.523-534.

15. Бабаев Н.С., Демин В.Ф., Ильин Л.А., и др. Ядерная энергетика, человек и окружающая среда. М.: Энергоатомиздат, 1984, 312 с.

16. Лаверов Н.П., Омельяненков Б.И., Юдинцев С.В. Минералогия и геохимия консервирующих матриц высокоактивных отходов// Геология рудных месторождений, 1997, т.39, №3, с.211-228.

17. Отходы Высокоактивные Отвержденные. Общие технические требования. ГОСТ Р 50926-96.-М.: Госстандарт России.-1996.-6с.

18. Уотсон, Дерхэм, Эрлбак, Рэй. Удаление продуктов деления в стекле // Труды Второй Международной Конференции по Мирному Использованию Атомной Энергии. Женева, 1958. М. 1959. с. 187-200.

19. Watson L.C., Aikin A.M., Bancroft A.R. The Permanent Disposal of Highly Radioactive Wastes by Incorporation into Glass // Disposal of Radioactive Wastes. Proc. Conf. Monaco, 16-21 Nov. 1959. Vienna: IAEA, 1960. V.l. P. 375-390.

20. Grover J.R., Chidley B.E. Glasses Suitable for the Long-Term Storage of Fission Products // J. Nucl. Energy. 1962. V.l6, N8. P. 405-421.

21. H.E. Брежнева, С.Г. Озиранер, A.A. Минаев, Д.Г. Кузнецов. Свойства фосфатных и силикатных стекол для отверждения радиоактивных отходов // Management of Radioactive Wastes from the Nuclear Fuel Cycle. Vienna: IAEA, 1976. V.2. P. 85-94.

22. A.R. Hall, J.T. Dalton, B. Hudson, J.A.C. Marples Development and Radiation Stability of Glasses for Highly Radioactive Wastes // Ibid. V.l. P. 3-15.

23. Hench L.L., Clark D.E., Campbell J. High level Waste Immobilization Forms //Nucl. Chem. Waste Manag. 1984. V.5. P. 149-173.

24. Lutze W. Silicate Glasses // Radioactive Waste Forms for the Future. Eds. R.C. Ewing and W. Lutze. Amsterdam: Elsevier Science Publishers B.V., 1988. P. 1-160.

25. Weber W.J., Roberts F.B. A Review of Radiation Effects in Solid Nuclear Waste Forms //Nucl. Technol. 1983. V.60, N2. P. 178-198.

26. Ewing R.C., Weber W.J., Clinard F.W. Radiation Effects in Nuclear Waste Forms for High-Level Radioactive Waste // Progr. Nucl. Energy. 1995. V. 29, N2. P. 63-127.

27. A.E. Ringwood S.E., Kesson, K.D. Reeve, D.M. Levins, E.J. Ramm. SYNROC // Radioactive Waste Forms for the Future. Eds W. Lutze and R.C. Ewing. Amsterdam: Elsevier Science Publishers B.V., 1988. P. 233334.

28. Sales B.C., Boatner L.A. Lead-Iron Phosphate Glass // Ibid. P. 193-231.

29. Clark W.E. Godbee H.W. Fixation of Simulated Highly Radioactive Wastes in Glassy Solids // Treatment and Storage of High Level Radioactive Wastes. Vienna: IAEA, 1963. P. 412-432.

30. Stefanovsky S.V., Ivanov I.A., Gulin A.N. Aluminophosphate Glasses with High Sulfate Content // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1995. V. 353. P. 101106.

31. Войтех О., Направник И., Стейскал И., Нейман JI. Исследование в области обезвреживания высокоактивных отходов // Материалы IV Научно-Технической Конференции СЭВ. М.: Атомиздат, 1978, с.114-121.

32. Балукова В.Д., Савушкина М.К. // Атомная энергия, 1987, т. 63, вып. 4, с. 277-279.

33. Крылова Н.В., Саламатина Р.Н., Шаврук В.В., Юзвикова М.А. // Атомная энергия, 1990, т. 69, вып. 5, с. 303-306.

34. Фосфатные стекла с радиоактивными отходами / Под. ред. А.А. Вашмана и А.С. Полякова. М.: ЦНИИатоминформ, 1997, 172 с.

35. Sales B.C., Boatner L.A. Physical and Chemical Characteristics of Lead-Iron Phosphate Nuclear Waster Glasses // J. Non-Cryst. Solids. 1986. V. 79. P. 83-116.

36. Morris J.B., Chidley B.E. Preliminary Experience with the New Harwell Inactive Vitrification Pilot Plant // Management of Radioactive Wastes from the Nuclear Fuel Cycle. Vienna: IAEA, 1976. V.2. P. 241-256.

37. High Level Liquid Waste Solidification and Waste Glass Canister Handling at the Institut fur Nucleare Entsorgungstechnik // W. Grunewald, H. Koschorke, S. Weissenburger, H. Zeh // Radioactive Waste Management. Vienna: IAEA, 1984. V.2. P. 367-382.

38. И.А. Соболев, Ф.А. Лифанов, С.В. Стефановский и др. Остекловывание сульфат- и хлоридсодержащих радиоактивных отходов в электропечи // Стекло и керам., 1990, №7, с. 5-6.

39. Peeler D.K. Glass Formulation Activities for Pu Disposition // US-Russian Workshop on Ceramics and Glass Formulation and Characterization, May 18-26, 1997. Livermore, CA. Report UCRL-MI-126888.

40. Кушников B.B., Матюнин Ю.И., Крылова H.B. Поведение альфа-радионуклидов при отверждении высокоактивных отходов // Атомная энергия, 1991, т. 70, №4. с. 239-243.

41. Hayward P.J. Glass-Ceramics // Radioactive Waste Forms for the Future. Eds. W. Lutze and R.C. Ewing. Amsterdam: Elsevier Science Publishers B.V. 1988.-P. 427-493.

42. Дир У.А., Хауи P.A., Зусман Дж. Породообразующие материалы. Пер. с англ. Т.1: Ортосиликаты и кольцевые силикаты. М.: Мир, 1965, с. 8795.

43. Хейнрих Э. Минералогия и геохимия радиоактивного минерального сырья. М.: Изд-во иностр. Лит. 1962, 605 с.

44. Миловский А.В., Кононов О.В. Минералогия. М.: Изд. МГУ, 1982, 311 с.

45. К. De, В. Luckscheiter, W. Lutze et. al. Studies on the Fixation of Fission Products in Ceramic Materials // Trans. Amer. Nucl. Soc. 1975. V.20. P. 666-669.

46. Sinclair W., Ringwood A.E. Alpha-recoil damage in natural zirconolite and perovskite // Geochimical Journal.- 1981.- Vol.15.- p.229-243.

47. Roy R., Vance E.R., Alamo J. NZP. a New Radiophase for Ceramic Nuclear Waste Forms// Mat. Res. Bull, 1982, Vol.17, P.585-588.

48. Крюкова А.И., Артемьева Г.Ю., Демарин B.T. и др. Cs-содержащие комплексные фосфаты. Строение. Выщелачиваемость цезия// Радиохимия, 1991, т.ЗЗ, с.186-191.

49. Zyrynov V.N., Vance E.R. Comparison of Sodium Zirconium Phosphate-Structured HLW Forms and Synroc for High Level Nuclear Waste Immobilization// Mat. Res. Soc. Symp. Proc, 1997, Vol.465, P.409-415.

50. Roy R., Yang L.J., Alamo J., Vance E.R. A Single Phase (NZP.) Ceramic Radioactive Waste Form // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1983. V. 15. P. 1521.

51. Komameni S., Roy R. y-Zirconium Phosphate As a Cs-waste Form for Partitioned Wastes //Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1983. V. 15. P. 77-82

52. Alamo J., Roy R. Crystal Chemistry of the NaZr2(P04)3, NZP or CTP, Structure Family // J. Mat. Sci. 1986. V. 21. P. 444-450.

53. Sheetz B.E., Agrawal D.K., Breval E., Roy R. Sodium Zirconium Phosphate (NZP) As a Host Structure For Nuclear Waste Immobilization: A Review // Waste Manag. 1994. V. 14. N. 6. P. 498-505.

54. Труль А.Ю., Стефановский C.B., Богомолова Л.Д. Иммобилизация железа и хрома как коррозионных продуктов, содержащихся в радиоактивных отходах, в NZP керамике // Перспект. Матер. 1998, № 4,

55. Vance E.R., Scheetz B.I., Barnes M.W., et.al. Studies of Pollusite// Science Basis Nuclear Waste Management, 1982, Vol.6, P.31-35.

56. Hartwig C.M. Raman Spectra of Cesium Aluminosilicate Waste Forms // Sci. Basis for Nucl. Waste Manag. 1979. V. 1. P. 219-225.

57. Плющев B.E. Высокотемпературный синтез алюмосиликата цезия (поллуцита)// Науч. Докл. Высш. Школы. Химия и хим. технол. 1959, № 2, с. 284-288.

58. Андерсон Е.Б., Бураков Б.Е., Галкин Б.Я., и др. Опыт радиевого института по синтезу кристаллических матриц// Вопросы радиационной безопасности, 1998, №1, с.58-61.

59. ТгосеШег P., Delmas R. Chemical durability of zircon. // Nuclear Instruments and Method in Physics Research Bulletin, 2001. V. 181. P. 408412.

60. Ewing R.C., Lutze W., Weber W.J. Zircon: A Host Phase for the Disposal of Weapons Plutonium // J. Mat. Res. 1995. V. 10. N 2. P. 243-246.

61. Burakov B.E., Anderson E.B., Rovsha V.S., Ushakov S.V., Ewing R.C., Lutze W., Weber W.J. Synthesis of Zircon for Immobilization of Actinides // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1996. V. 412. P. 33-39.

62. Ioudintsev S.V., Omelianenko B.I., Lapina M.I. Study of Uranium Incorporation into Zircon: Solubility Limits and Durability of Fixation // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1998. V. 506. P. 185-190.

63. Ушаков C.B. Условия образования цирконий-урановых расплавов в ходе Чернобыльской аварии и синтез циркона как матрицы для иммобилизации актинидов // Автореф. дисс. канд. геол.-минер. наук. СПб. СПбГУ, 1988.16 с.

64. McCarthy G.J. High Level Waste Ceramics: Materials Consideration, Process Simulation and Product Characterization// Nuclear Technological, 1977, Vol.32, P.92-105.

65. Harker A.B., Morgan P.E.D., Flintoff J, et.al. An Improved Polyphase Ceramic for High-Level Defense Waste// Treatment and Handling of Radioactive Waste, 1983, P.325-330.

66. Morgan P.E.D., Harker A.B., Flintoff J.F., Shaw T.M., Clarke D.R. Developments in SRP "Composite" Defense Ceramic Radwaste Forms //Advances in Ceramics. 1984. V. 8. P. 325-333.

67. Стефановский C.B., C.B., Кирьянова О.И. влияние условий синтеза на фазовый состав пирохлор-брраннеритовой керамики // Физика и химия обработки материалов, 2001, № 5, с. 90-98.

68. Кирьянова О.И., Стефановский С.В., Чижевская С.В. Влияние механической обработки шихты на фазовый состав керамики в системе Gd203-Zr02-U02 // Физика и химия обработки материалов, 2001, № 2, с. 18-25.

69. Юдинцев С.В., Стефановский С.В., Кирьянова О.И., Лиан Дж., ЮингР. Индуцированная ионной бомбардировкой аморфизация муратаита в керамике для иммобилизации актинидов // Физика и химия обработки материалов, 2001, № 1, с. 44-47.

70. Стефановский С.В., Кирьянова О.И., Юдинцев С.В., Никонов Б.С., Омельяненко Б.И. Фазовый состав и распределение элементов в муратаитовых керамиках, содержащих РЗЭ и актиноиды // Физика и химия обработки материалов, 2001, № 3, с. 72-80.

71. Лаверов Н.П., Юдинцев C.B., Стефановский C.B., Лиан Дж., Юинг Р. Изучение радиационной устойчивости матриц актинидов // Доклады Академии Наук, 2001, т. 376, № 5, с. 665-667.

72. Юдинцев С.В., Стефановский С.В., Кирьянова О.И., Лиан Дж., Юинг Р. Радиационная устойчивость плавленой титанатной керамики для иммобилизации актиноидов // Атомная энергия, 2001, т. 90, вып. 6, с. 467-474.

73. Giere R., Williams С.Т., Lumpkin G.R. Chemical characteristics of natural zirconolite// Schweiz.Mineral.Petrogr.Mitt, 1998, Vol.78, P.433-459.

74. Mariano A.N. Cathodoluminescence Emission Spectra of Rare Earth Elements Activators in Minerals// in Geochemistry and mineralogy of rare earth elements, eds. Lipin B.R. and McKay G.A., Reviews in Mineralogy, 1989, Vol.2, P.309-348.

75. Ringwood A.E. Safe Disposal of High level Nuclear Reactor Wastes: A New Strategy. Canberra: ANU Press, 1978. 64 p.

76. Ringwood A.E., Kesson S.E., Ware N.G., Hibberson W., Major A. Immobilization of High Level Nuclear Reactor Wastes in SYNROC // Nature. 1979. V 278. P. 219-223.

77. Ringwood A.E., Oversby V.M., Kesson S.E., Sinclair W., Ware N.G., Hibberson W., Major A. Immobilization of High-Level Nuclear Reactor Wastes in SYNROC: A Current Appraisal // Nucl. and Chem. Waste Manag. 1981. V. 2. P. 287-305.

78. Ringwood A.E., Major A., Ramm E.J., Padgett J. Uniaxial Hot-pressing Bellows Containers //Nucl. & Chem. Waste Manag. 1983. V.4. P. 135-140.

79. Ringwood A.E., Kesson S.E., Ware N.G., Hibberson W.O, Major A. The SYNROC Process: A Geochemical Approach to Nuclear Waste Immobilization // Geochem. J. 1979. V. 13. P. 141-165.

80. Hart K.P., Vance E.R., Day R.A., Begg B.D., Angel P.J., Jostsons A Immobilization Of Separated Tc and Cs/Sr in SYNROC // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1996. V. 412. P. 281-287.

81. Campbell J.H., Rozsa R.B., Hoenig C.L. Immobilization of High Level Defence Wastes in Synroc D: Recent Research and Development Results on

82. Process Scale-Up // Treatment and Handling of Radioactive Wastes, 1983, P.318-324.

83. Ryerson F.J. Microstructure and Mineral Chemistry of Synroc D// Journal of American Ceramic Society, 1983, Vol.66, №9, P.629-636.

84. Kesson S.E., Ringwood A.E. Immobilization of HLW in Synroc-E // Mat.Res. Soc. Symp. Proc. 1984. V. 26. P. 507-512.

85. Kesson S.E., Ringwood A.E. Safe Disposal of Spent Nuclear Fuel // Rad. Waste Manag. Nucl. Fuel Cycle. 1983. V. 4. P. 159-174.

86. Vance E.R., Angel P.J., Begg B.D. Zirconolite-Rich Ceramics for High Level Actinide Wastes// Mat. Res. Symp. Proc., 1994, Vol.333, P.293-298.

87. Vance E.R., Jostsons A., Day R.A., et.al. Excess Pu Disposition in Zirconolite-Rich Synroc// Mat. Res. Symp. Proc., 1996, Vol.412, P.41-47.

88. Hart K.P., Vance E.R., Stewart M.W., et.al. Leaching Behavior of Zirconolite Rich Synroc Used to Immobilize "High-Fired" Plutonium Oxide//Mat. Res. Symp. Proc., 1998, Vol.506, P.161-168.

89. Stefanovsky S.V., Ochkin A.V., Chizhevskaya S.V. Sintered (Sr,U)-Containing Zirconolite Ceramics Study// Mat. Res. Symp. Proc., 1998, Vol.506, P.261-268.

90. Vance E.R., Begg B.D., Day R.A., Ball C.J. Zirconolite-Rich Ceramics for Actinide Wastes // Mat. Res. Soc. Symp. Proc 1995.- Vol. 353.- p.767-774.

91. Vance E.R., Hart K.P., Day R.A., Begg B.D., Angel P.J., Loi E., Weir J., Oversby V.M. Excess Pu Disposition in Zirconolite-Rich Synroc Containing Nepheline // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1996. V. 412. P. 49-55.

92. Минералы. Справочник, T.II, Вып. 3. М.: "Наука". 1967. Группа цирконолита.- с. 181-188. Полимигнит,- с. 188-190.

93. Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Никонов Б.С. и др. Цирконолит как матрица для иммобилизации высокоактивных отходов // Отчёт о НИР. МосНПО "Радон", 1995, 96с.

94. В.М. Gatehouse, I.E. Grey, R.J. Hill, H.J. Rossel Zirconolite, CaZrxTi3.x07; Structure Refinements for Near-End-Member Compositions with x=0.5 and 1.30//Acta Cryst.- 1981.-Vol.37.-p.306-312.

95. Goldsmidt V.M. Geochemistry. Oxf, Claren Press.- 1954.- 73Op.

96. Хендерсон П. неорганическая геохимия. М.: "Мир", 1985, 338 с.

97. Kesson S.E., Sinclair W.J., Ringwood А.Е. Solid Solution Limits in SYNROC Zirconolite // Nuclear and Chemical Waste Manag., 1983, Vol. 4, P. 259-265.

98. Торопов H.A., Базарковский В.П., Лапин B.B. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. Л: Наука, 1969, 687 с.

99. Блок Р. Методы разложения в аналитической химии. -М.: Химия, 1984, 428с.

100. Solomah A.G., Hare Т.М., Palmour Н. Demonstration of the Feasibility of Subsolidus Sintering of Radwaste Containing SYNROC-B Composition // Nuclear Technological.- 1980.- Vol.49.-P.183-190.

101. Петров Ю.Б. Индукционная плавка окислов. Л.: Энергоатомиздат, 1983, 179 с.

102. Власов В.И., Кедровский О.Л., Никифоров А.С. Обращение с жидкими радиоактивными отходами в рамках концепции замкнутого ядерного топливного цикла // Back End of Nuclear Fuel Cycle: Strategies and Options, Vienna, IAEA.-1987.- p. 109-117.

103. Sobolev I.A., Lifanov F.A., Dmitriev S.A., et.al. Vitrification of Radioactive Wastes by Coreless Induction Melting in Cold Crucible // Proceeding of the International Topical Meeting on Nuclear and Hazardous

104. Waste Management SPECTRUM'94, August 14-18, 1994, Atlanta, GA. ANS, La Grange Park.-1994.-P.2250-2254.

105. Князев O.A., Лнфанов Ф.А., Лопух Д.Б., и др. Синтез методом индукционной плавки в холодном тигле минералоподобных материалов, содержащих имитированные радиоактивные отходы // Физика и химия обработки материалов, 1996, № 1, с. 133-144.

106. Глаговский Э.М., Куприн А.В., Пелевин Л.П. Иммобилизация высокоактивных отходов в устойчивые минералоподобные материалы в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза // Атомная энергия, 1988, т.87, вып.1, с.57-61.

107. Чижевская С.В., Стефановский С.В., Чекмарёв A.M., Медведев Д.Г. Синтез цирконолита методом холодного прессования и спекания // Вопросы радиационной безопасности, 1999, № 4.

108. Пташкин А.Г. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Кристаллические материалы на основе цирконолита для иммобилизации высокоактивных отходов. М., РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2000, с. 175.

109. Стефановский С.В., Чижевская С.В., Миронов А.С., Кирьянова О.И., Юдинцев С.В. Синтетические бескальциевые РЗЭ-замещенные цирконолиты // Перспективные материалы, 2003, № 6, С. 61-68.

110. Begg B.D., Vance E.R., Conrandson S.D., The incorporation of plutonium in zirconolite and perovscite // Jornal of Alloys and Compaunds.-1998.- p. 271-273.

111. Ringwood А.Е. Disposal of high-level nuclear wastes: a geological perspective // Miner. Mag. 1985. Vol. 49.- Pt. 2.- N351.- p. 159-176.

112. Oversby V.M., Ringwood A.E. Lead isotopic studies of zirconolite and perovskite and their implications for long range Synroc stubility // Rad. Waste Manag. 1981.- Vol.1.- p.289-307.

113. Chemical Durability and Related Properties of Solidified High Level Waste forms // Technical Report Series №257.- Vienna: IAEA.- 1985.106 p.

114. Vance E.R. Synroc: A Suitable Waste Form for Actinides. // MRS Bulletin, 1994, December. P. 28-32.

115. B.E. Burakov, Е.Е. Anderson. Ceramic forms for immobilizing Pu using Zr, Y, Al metal additives. // Environmental Issues and Waste Management Technologies IV, p. 349-356.

116. Бонштедт Э.М. Перовскит, Минералогия Союза, серия А, Вып.5, М., АН СССР, 1935, 52с.

117. Александров К.С., Безносиков Б.В. Перовскитоподобные кристаллы, Новосибирск, «Наука», Сиб. отд. РАН, 1997, 215с.

118. Справочник. Физические величины. Под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З.-М. :Энергоатомиздат.-1991.-1232с.

119. Kay H.Y., Bailey Р.С. Structure and Properties of CaTi03// Acta Crystallography.-1957.-Vol.lO.-P.219-226.

120. Гиллебранд В.Ф., Лендель Г.Э., Брайт Г.А., Гофман Д.И. Практическое руководство по неорганическому анализу, 3-е изд. стереотипное, исп., М., Химия, 1966, 1111с.

121. Wang S.X., Begg B.D. et al. Radiation stability of gadolinium zirconate: a waste form for plutonium disposition. J. Mater. Res., 1999, V. 14, No. 12, P. 4470-4473.

122. Smith K.L., Lumpkin G.R. et al. Amorphisation of perovskite: the effect of composition and pre-existing cation vacancies. Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 1999, v. 556, p. 1185-1191.

123. White T.J., Ewing R.C. et al. Temperature dependence of amorphisation for zirconolite and perovskite irradiated with 1 MeV krypton ions. Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 1995, v. 353, p. 1413-1420.

124. Фролов Ю.Г. Курс Коллоидной Химии. Поверхностные явления и дисперсные системы.-М.: Химия.-1982.-400с.

125. Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов.-Новосибирск: Наука.-1986.-305с.

126. Полубояринов Д.Н. Практикум по технологии керамики и огнеупоров.-М.: Стройиздат.-1972.-3 52с.

127. Чернявец А.Н. Некоторые вопросы применения математической статистики к изучению свойств керамических материалов // Огнеупоры и техническая керамика.-1999.-№5.-С.34-36.

128. Шенк X. Теория инженерного эксперимента.-М.:"Мир".-1972.-384с.

129. Левин В.Е., Хамьянов Л.П. Измерение ядерных излучений.-М.:Атомиздат.-1969.-223с.

130. Брегадзе Ю.И., Степанов Э.К., Ярына В.П. Прикладная метрология ионизирующих излучений.-М.: Энергоатомиздат.-1990.-264с.

131. Stefanovsky S.V., Yudintsev S.V., Nikonov B.S. et al. Phase Compositions and Elements Partitioning in Two-Phase Hosts for Immobilization of a Rare Earth Actinide High-Level Waste Fraction // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 2000. V. 608. P. 407-412.

132. Кирьянова О.И., Очкин A.B., Стефановский C.B., Чернявская Н.Е. Фазовый состав керамик в системе Ca0-La203-Al203-Ti02-Zr02, полученных холодным прессованиес и спеканием при 1350-1550 °С // Перспект. Матер. 2001, № 4, С. 17-23.

133. Vance E.R., Agraval D.K. Incorporation of Radionuclides in Crystalline Titanates //Nucl. Chem. Waste Manag. 1982. V. 3. P. 229-234.

134. Капустин Ю.Л., Черницова H.M., Пудовкина З.В. Условия образования, кристаллохимические особенности минералов и синтетических соединений группы циркелита //Минералы и парагенезисы минералов горных пород. Л.: Недра, 1973. С. 17-25.

135. Begg B.D., Vance E.R. The Incorporation of Cerium in Zirconolite // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1997. V. 465. P. 333-340.

136. Laverov N.P., Yudintsev S.V., Stefanovsky S.V., Jang Y.N., Ewing R.C. Synthesis and Examination of New Actinide Pyrochlores // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 2002. V. 713. P. 337-344.

137. Fortner J.A., Buck E.C. The Chemistry of the Light Rare-Earth Elements as Determined by Electron Energy Loss Spectroscopy // Appl. Phys. Lett. 1996. V. 68. P. 3817-3819.

138. Расцветаева P.K., Пущаровский Д.Ю., Спиридонов Э.М., Гекимянц В.М. Тажеранит и кальциртит: структурно-минералогическое сходство и различие // Докл. Акал. Наук. 1998. Т. 359. №4. С. 529-531.

139. Mazzi F., Munno R. Calciobetafite (New Mineral of the Pyrochlore Group) and Related Minerals from Campi Flegrei, Italy; Crystal Structures of Polymignyte and Zirkelite: Comparison with Pyrochlore and Zirconolite //Amer. Miner. 1983. V. 68. P. 262-276/

140. Vance E.R., Ball C.J., Day R.A., Smith K.L., Blackford M.G., Begg B.D., Angel P.J. Actinide and Rare Earth Incorporation into Zirconolite // J. Alloy Сотр. 1994. V. 213/214. P. 406-409.

141. Loiseau P., Caurant D., Baffler N., Fillet C. Structural Characterization of Polycrystalline (Nd, Al) Substituted Zirconolite // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 2003. V. 757. P. 243-250.

142. Buck E.C., Ebbinghaus B.B, Bakel A.J., Bates J.K. Characterization of a Plutonium-Bearing Zirconolite-Rich Synroc // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1997. V. 465. P. 1259-1266.

143. Ebbinghaus B.B, VanKonynenburg R.A., Ryerson F.J. et al. Ceramic Formulation for the Immobilization of Plutonium // Waste Management'98. Proc. Int. Symp. Tucson, AZ, 1998. Rep. 65-04. CD-ROM.

144. Vance E.R., Carter M.L., Begg B.D., Day R.A., Leung S.H.F. Solid Solubilities of Pu, U, Hf and Gd in Candidate Ceramic Phase for Actinide Waste Immobilization // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 2000. V. 608. P. 431436.

145. Stefanovsky S.V., Trool A.Y., Lapina M.I., Nikonov B.S., Yudintsev S.V. XRD, SEM and ТЕМ Study of the Gd-Dopes Zirconolites // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 2002. V. 713. P. 345-350.

146. Стефановский C.B., Юдинцев C.B., Никонов B.C., Миронов A.C. Инкорпорирование продуктов коррозии в гадолиний-замещенный цирконолит//Физ. хим. обраб. матер. 2003,№ 6. С. 83-88.

147. Vance E.R., Day R.A., Zhang Z., Begg B.D., Ball C.J., Blackford M.G. Charge Compensation in Gd-Dopes СаТЮз // J. Solid State Chem. 1996. V. 124. P. 77-82.

148. Автор выражает особую признательность заместителю заведующего кафедрой химии высоких энергий и радиоэкологии РХТУ им. Д.И. Менделеева профессору Очкину Александру Васильевичу за содействие и ценные замечания в ходе работы над диссертацией.