Искусственные и природные минеральные матрицы для иммобилизации актиноидов: на примере ферритного граната и минералов групп пирохлора и бритолита тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.09, кандидат геолого-минералогических наук Лившиц, Татьяна Сергеевна

• Лившиц, Татьяна Сергеевна
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Лившиц, Татьяна Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1. Основные источники и типы высокоактивных отходов.

1.2. Принципы обращения с высокоактивными отходами.

1.3. Структурные характеристики кристаллических матриц актиноидов на примере пирохлора, цирконолита, монацита, бритолита.

1.4. Процессы, протекающие в матрицах, и методы их изучения.

1.5. Основные технологии получения матриц актиноидов.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Синтетические гранаты.

2.2. Природные минералы групп пирохлора и бритолита.

2.3. Методы исследования образцов.

Глава 3. ПРОЦЕССЫ ФАЗООБРАЗОВАНИЯ ПРИ СИНТЕЗЕ ФЕРРИГРАНАТОВ.

3.1. Система СаО-Ос^Оз-СеОг-РегОз-гЮг.

3.2. Система Са0-Се02-2г02-Ре20з.

Глава 4. КРИСТАЛЛОХИМИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФЕРРИГРАНАТНЫХ МАТРИЦ АКТИНОИДОВ.

4.1. Особенности структуры граната, определяющие возможность его использования для иммобилизации актиноидных отходов.

4.2. Изоморфные замещения в структуре ферригранатов с участием актиноидов и лантаноидов.

4.4. Радиационная и химическая устойчивость ферритного граната с кюрием-244.

Глава 5. РАДИАЦИОННАЯ ПРОЧНОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ АНАЛОГОВ

МАТРИЦ АКТИНОИДОВ.

5.1. Минералы группы бритолита.

5.2. Минералы группы пирохлора.

ГЛАВА 6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

6.1. Процессы фазообразования при синтезе матриц актиноидов.

6.3. Химическая устойчивость матриц актиноидов.

6.4. Радиационная стабильность фаз актиноидов.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Искусственные и природные минеральные матрицы для иммобилизации актиноидов: на примере ферритного граната и минералов групп пирохлора и бритолита»

Актуальность проблемы. В странах с ядерной энергетикой, включая Россию, накоплены большие объемы радиоактивных отходов (РАО) разной активности и агрегатного состояния. Их главным источником является переработка отработанного ядерного топлива (ОЯТ) энергетических, транспортных (судовых) и исследовательских реакторов, а также наработка делящихся материалов военного предназначения (уран-235, плутоний-239). Наибольшую опасность представляют жидкие высокоактивные отходы (BAO) с радиоактивностью более 1 Кюри (Ки) на литр (1 Кюри = 3.7хЮ10 Беккерелей или распадов в секунду).

Создание условий для безопасного и эффективного обращения с такими материалами является одной из важнейших экологических задач. Разработка способов утилизации отходов ядерного топливного цикла представляет собой необходимое условие развития атомной энергетики.

Общий подход к решению проблемы жидких BAO заключается в их отверждении и включении в устойчивые фазы (консервирующие матрицы) с дальнейшим размещением в подземных хранилищах. В настоящее время для иммобилизации BAO в промышленном масштабе используются стекла. Результаты исследований свидетельствуют о низкой устойчивости таких стекломатриц в воде особенно после их раскристаллизации при хранении под действием радиогенного тепла. Это приведет к выносу радионуклидов, в том числе долгоживущих актиноидов, в окружающую среду. Поэтому поиск альтернативных кристаллических матриц для иммобилизации BAO является актуальной научной задачей. Они должны обеспечить надежную фиксацию в течение длительного времени (десятки тысяч - миллионы лет) токсичных долгоживущих актиноидов (Np, Pu, Am), которые представляют основную опасность для человека и окружающей среды в долгосрочной перспективе.

Требования к матричным фазам состоят в значительной изоморфной емкости в отношении компонентов отходов, высокой механической и радиационной прочности, устойчивости при взаимодействии с растворами, а также простоте их промышленного получения. Выбор фаз, обладающих перечисленными свойствами, осуществляется на основании результатов геохимических, минералогических и кристаллохимических исследований природных минералов и искусственных соединений.

В диссертации обоснована пригодность матриц на основе ферритных гранатов для иммобилизации актиноидных высокоактивных отходов. На примере природных радиоактивных минералов групп пирохлора и бритолита изучены процессы разрушения структуры фаз, которые будут происходить в матрицах BAO при их хранении в течение длительного времени.

Цель работы. Цель исследований заключалась в разработке новой кристаллической матрицы на основе ферритного граната для иммобилизации актиноидных отходов, а также в изучении разрушения и восстановления структуры природных радиоактивных минералов - аналогов матриц BAO.

Основные задачи исследования. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1) синтез ферритных гранатов методом холодного прессования-спекания,

2) определение фазового состава образцов, а также структурных свойств и химического состава слагающих их фаз,

3) изучение прочности искусственных фаз с гранатовой структурой в водных растворах при различных значениях температуры и рН среды,

4) оценка радиационной прочности гранатов при введении в их структуру изотопа юорий-244 и влияния аморфизации на устойчивость матрицы в воде,

5) исследование минералов групп пирохлора и бритолита - аналогов искусственных матриц актиноидов для определения радиационной стойкости и изучения процессов их химического изменения.

Научная новизна. Результаты работы являются оригинальными, они основаны на исследованиях, проводимых автором с 2001 года по настоящее время. На основе полученных данных:

1) Установлены оптимальные параметры синтеза ферригранатных матриц с актиноидами (Ап) и лантаноидами (Ьп) методом прессования-спекания.

2) Изучена изоморфная емкость структуры ферригранатов в отношении актиноидов и лантаноидов в зависимости от условий синтеза и содержания элементов-примесей (№, А1, 81, 8п).

3) Определены устойчивость матриц на основе ферриграната в водных растворах и их радиационная прочность.

4) Проведены оценка радиационной устойчивости природных минералов групп пирохлора и бритолита, содержащих и и ТЬ, и сравнение этих данных с результатами исследований их синтетических аналогов.

Практическая значимость. Полученные в работе данные о свойствах ферритов со структурой граната доказывают возможность их использования для иммобилизации фракционированных актиноидных отходов, получаемых на радиохимических предприятиях Российской Федерации. Экономический эффект достигается за счет того, что слагающие матрицу компоненты (актиноиды, редкоземельные элементы, цирконий) находятся в составе самих ВАО. По результатам исследований ферритов с гранатовой структурой в мае 2006 г в Федеральную службу по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ) направлена заявка № 2006117312 на патент об изобретении «Способ иммобилизации актиноидно-редкоземельной фракции высокоактивных отходов».

Фактический материал и методы исследования. Синтез матриц выполнен в Российском химико-технологическом университете (РХТУ, Москва) и Корейском институте природных ресурсов (КЮАМ, Тэджон, Южная Корея). Образцы минералов групп пирохлора и бритолита получены из сырьевого фонда Музея Землеведения МГУ, а также предоставлены А.Р. Алимовой (Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана), З.В. Шлюковой и П.М. Карташовым (ИГЕМ РАН, Москва). Их изучение проводилось в Лабораториях кристаллохимии минералов, геохимии и анализа минерального вещества Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ РАН). Синтез и изучение граната с изотопом кюрий-244 осуществлены в Научно-исследовательском институте атомных реакторов (НИИАР, Димитровград). Опыты по выщелачиванию элементов из матриц на основе граната выполнялись в Корейском институте природных ресурсов и Лаборатории геохимии ИГЕМ РАН.

Вклад автора диссертационной работы заключался в формулировке задач исследования, изучении состава искусственных матриц и природных минералов методом аналитической сканирующей электронной микроскопии, расшифровке рентгенограмм образцов и определении их фазового состава, выборе проб для облучения и изучения скорости выщелачивания элементов, а также в обработке и интерпретации всех экспериментальных результатов.

Защищаемые положения.

1) Для иммобилизации высокорадиоактивных актиноидных отходов разработана матрица на основе феррита с гранатовой структурой (пр. гр. 1аЗс1, Ъ = 8) и общей формулой (Са,Ьп3+'4+,Ап3+'4+)з(2г,Ре)2рез012. Равновесие при твердофазном синтезе ферригранатов, содержащих актиноиды и лантаноиды, наступает при 1300 °С за 3-5 часов. Образцы сложены доминирующей фазой граната и небольшим количеством перовскита. Основная часть Ап и Ьп находится в гранате.

2) Матрица на основе ферриграната обладает высокой емкостью в отношении актиноидов и продуктов их деления (Ьп, Ъх, Бп), включает элементы-контаминанты (Иа, А1, Б1) и продукты коррозии (Ре, Ъх). Содержание актиноидов в ферригранатах достигает 30 мас.% и уменьшается с увеличением в них концентрации Иа, А1, 81, Бп.

3) Скорость выщелачивания актиноидов и лантаноидов из ферригранатов нейтральными и щелочными растворами при 90-150 °С очень низка (10'5-10*7 г/м2хсутки). Это на несколько порядков ниже, чем скорость выноса из стекломатриц, используемых в настоящее время для отверждения высокоактивных отходов. Выбор участков для хранилищ BAO с нейтральными - слабощелочными значениями pH подземных вод обеспечит надежную фиксацию актиноидов в гранатовой матрице.

4) При распаде изотопа Ст-244 структура граната аморфизуется после

1R накопления дозы 1.6x10 а-распад/г (0.17 смещений на атом). Эта величина близка к устойчивости титанатных пирохлоров - детально изученных матриц актиноидных отходов. Аморфизация приводит к незначительному (в 4-5 раз) увеличению скорости выщелачивания Cm из матрицы на основе ферриграната.

5) Переход в рентгеноаморфное состояние природных пирохлоров и бритолитов наступает при дозе облучения выше 1019 а-распад/г (>0.9 смещений на атом). Это в несколько раз выше аморфизационных доз для их искусственных аналогов при облучении ионами или распаде актиноидов (Cm-244, Ри-238) и связано с восстановлением структур минералов со временем. Изучение искусственных фаз позволяет определить реальную дозу аморфизации структур матриц высокоактивных отходов.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на годичной сессии Всероссийского минералогического общества «Роль минералогических исследований в решении экологических проблем» (Москва, 2002), 4-ом Международном симпозиуме по истории минералогических музеев и минералогии, геммологии, кристаллохимии и кристаллогенезису (Санкт-Петербург, 2002), 33-ей (Prague, 2003) и 35-ой (Baden, 2005) Международных конференциях «Актиниды» (Journees des Actinides), XV-ом Международном совещании по рентгенографии и кристаллохимии минералов (Санкт-Петербург, 2003), IV-ой (Озерск, 2003) и

V-ой (Дубна, 2006) конференциях «РАДИОХИМИЯ», Х-ом съезде Всероссийского минералогического общества (Санкт-Петербург, 2004), XXVIII-OM (San Francisco, 2004) и XXIX-ом (Ghent, 2005) Международных симпозиумах по научным основам обращения с радиоактивными отходами (International Symposium on the Scientific Basis for Nuclear Waste Management), XI-ой Национальной конференции по росту кристаллов (Москва, 2004), Международной научной конференции «Спектроскопия, рентгенография и кристаллохимия минералов» (Казань, 2005), 1-ом Европейском химическом конгрессе (1-st European Chemistry congress, Budapest, 2006), XIV-ой научной конференции аспирантов и молодых ученых «ЛОМОНОСОВ» (Москва, 2007), Общем собрании Европейского геологического союза (General Assembly of the European Geosciences Union, Vienna, 2007).

Дипломная работа «Радиационная прочность, изоморфизм и кинетика фазообразования в кристаллических матрицах актинидов», содержащая часть изложенных в диссертации данных, отмечена в 2004 г премией Президиума РАН для студентов высших учебных заведений. Цикл работ под названием «Иммобилизация радиоактивных отходов ядерной энергетики» в 2006 г удостоен премии конкурса «Новая генерация», проводимого Президиумом РАН и РАО ЕЭС России.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 26 работ, в том числе 6 статей в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией, а также 20 тезисов докладов в сборниках Международных и Всероссийских конференций. По результатам изучения фаз с гранатовой структурой подана заявка на патент об изобретении.

Структура и объем работы. Диссертация объемом 125 страниц состоит из оглавления, введения, шести глав, выводов и списка цитируемой литературы из 112 наименований и включает 40 таблиц и 43 рисунка.

В первой главе дается обзор состояния проблемы обращения с высокоактивными отходами и описывается подход к ее решению. Вторая глава содержит описание изучаемых объектов (искусственных образцов и минералов групп пирохлора и бритолита) и методов их исследования. Третья и четвертая главы посвящены изучению свойств ферритных гранатов, определяющих пригодность этих фаз для долговременной фиксации актиноидов. В пятой главе изложены результаты исследования радиационного разрушения структур консервирующих матриц на примере природных пирохлоров и бритолитов. Шестая глава посвящена обсуждению полученных данных и их сравнению с опубликованными в литературе результатами исследований различных матричных фаз.

Благодарности. Автор благодарен своему научному руководителю B.C. Урусову за внимание к работе, Н.С. Михайленко (РХТУ, Москва) и С.Ч. Че (KIGAM, Южная Корея) - за синтез образцов ферритных гранатов, А.Р. Алимовой (Минералогический музей А.Е. Ферсмана), З.В. Шлюковой и П.М. Карташову (ИГЕМ РАН) - за предоставленные природные минералы. За помощь при исследовании образцов автор выражает благодарность JT.A. Кочетковой, М.И. Лапиной, A.B. Мохову, A.A. Ошеровой, O.P. Рафальской и A.B. Сивцову (ИГЕМ РАН). Часть результатов, приведенных в диссертации, получена совместно с C.B. Томилиным и A.A. Лизиным (НИИАР), B.C. Русаковым и Р.В. Ковальчук (Физический факультет МГУ), а также Ю.А. Тетериным (РНЦ «Курчатовский Институт»). Особую признательность автор выражает Б.И. Омельяненко (ИГЕМ РАН) за ценные советы при проведении исследований.

Работа выполнена при финансовой поддержке Федерального агентства по науке и инновациям (Роснаука) и Российского фонда фундаментальных исследований.

Заключение диссертации по теме «Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых», Лившиц, Татьяна Сергеевна

выводы

1) Охарактеризованы кристаллохимические и геохимические свойства ферригранатов с общей формулой (Са,Ьп3+,4+,Ап3+'4+,Ыа)з(2г,Ре3+,8п)2(Ре,А1,81)з012, определяющие их пригодность для фиксации актиноидных высокоактивных отходов: изоморфная емкость, химическая и радиационная устойчивость, скорость фазообразования при синтезе методом холодного прессования-спекания.

2) Равновесные значения температуры и времени получения ферригранатов ниже, чем параметры изготовления матриц на основе пирохлора и цирконолита. Это обеспечивает снижение энергозатрат при синтезе гранатовых матриц, и, следовательно, повышает эффективность их промышленного производства.

3) В состав ферритных гранатов входит до 40 мас.% актиноидов и РЗЭ. Содержания в гранатах А1203, Ыа20, 8Ю2 достигают 20 мас.%, 1.5 мас.% и 4 мас.% соответственно и значительно превышают емкость титанатных и цирконатных пирохлоров в отношении этих компонентов. В гранатах с наибольшими содержаниями примесей концентрация ТЮ2 снижается на 10 мас.%, а Се02 - на 5 мас.% по сравнению с «чистыми» (беспримесными) образцами.

4) По устойчивости при взаимодействии с водными растворами ферригранаты не уступают титанатным пирохлорам и цирконолитам. В близнейтральных - слабощелочных водах, характерных для участков предполагаемого захоронения актиноидных отходов, ферригранатные матрицы имеют низкую растворимость и способны обеспечить долговременную фиксацию опасных радионуклидов.

5) Радиационная стабильность ферригранатов сравнима с матрицами на основе титанатного пирохлора и цирконолита. Разрушение структуры граната не приводит к существенному увеличению скорости выноса Сш из матрицы. Радиоактивный распад оказывает влияние на скорость выщелачивания элементов из граната вследствие радиолиза воды, что вызывает снижение значений рН раствора до 4-4.5.

6) Скорость процессов радиационного разрушения матриц долгоживущих актиноидов близка к темпам метамиктизации (и,ТЬ)-минералов. Поэтому изучение природных аналогов матричных фаз позволяет точнее оценить их поведение при облучении в течение длительного времени, чем ускоренные методы, основанные на ионной бомбардировке или введении короткоживущих актиноидов в их структуру.

7) Для изучения свойств матриц ВАО, не имеющих в природе радиоактивных аналогов, требуется проведение исследований искусственных фаз, содержащих актиноиды, в том числе короткоживущие (244Сш, 238Ри).

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Лившиц, Татьяна Сергеевна, 2007 год

1. Александров В.И., Осико В.В., Прохоров A.M., Татаринцев В.М. Новый метод получения тугоплавких монокристаллов и плавленых керамических материалов // Вестник АН СССР, 1973, № 12, С. 29-39.

2. Вашман A.A., Демин A.B., Крылова Н.В. и др. Фосфатные стекла с радиоактивными отходами. М.: ЦНИИатоминформ, 1997.172с.

3. Глаголенко Ю.В., Дзекун Е.Г., Ровный С.И. и др. Переработка отработанного ядерного топлива на комплексе РТ-1: история, проблемы, перспективы // Вопросы радиационной безопасности. Журнал производственного объединения «Маяк». 1997, №2, С. 3-12.

4. Глаголенко Ю.В., Ровный С.И., Медведев Г.М., Полуэктов П.П. Разработка технологической схемы обращения с жидкими радиоактивными отходами ПО «Маяк» // Вопросы радиационной безопасности. Журнал производственного объединения «Маяк». 2003, № 1, С. 5-13.

5. ГОСТ Р 50926-96. Отходы высокоактивные отвержденные. Общие технические требования. Госстандарт России. М. 1996. 5с.

6. ГОСТ Р 50089-2003. Отходы радиоактивные. Определение долговременной устойчивости отвержденных высокоактивных отходов к альфа-излучению. Госстандарт России. М. 2003. 6с.

7. ГОСТ Р 52126-2003. Отходы радиоактивные. Определение химической устойчивости отвержденных высокоактивных отходов методом длительного выщелачивания. Госстандарт России. М. 2003.6с.

8. Дир У.А., Хауи P.A., Зусман Дж. Породообразующие минералы. М.: Мир, 1965, Т. 1, С. 96-99.

9. Егоров H.H., Захаркин Б.С., Лазарев JI.H. и др. Проблемы радиохимии в ядерном топливном цикле России // Радиоэкологические проблемы в ядерной энергетике и при конверсии производства. Обнинск. 1994,4.1, С. 33^12.

10. Копырин A.A., Карелин А.И., Карелин В.А. Технология производства и радиохимической переработки ядерного топлива. М.: Атомэнергоиздат, 2006, 573с.

11. Котельников А.Р. Минералы как матричные материалы для фиксации радионуклидов // Геоэкология, 1997, № 6, С. 3-15.

12. Кривоконева Г.К., Сидоренко Г.А. О сущности метамиктного превращения пирохлоров//Геохимия, 1956, №2, С. 193-197.

13. Куприянова И.И., Сидоренко Г.А., Кудрииа М.А. Минералы группы бритолита // Геология месторождений редких элементов. Редкоземельные силикаты. М.: Недра, 1966, Вып. 26. С. 23-66.

14. Лаверов Н.П., Омельяненко Б.И., Юдинцев C.B., Никонов Б.С. Цирконолит как матрица для иммобилизации высокоактивных отходов // Геология рудных месторождений, 1996, Т. 38, № 5, С. 387-395.

15. Лаверов Н.П., Омельяненко Б.И., Юдинцев C.B. и др. Минералогия и геохимия консервирующих матриц высокоактивных отходов // Геология рудных месторождений, 1997, Т. 39, № 3, С. 211-228.

16. Лаверов Н.П., Юдинцев C.B., Стефановский C.B., Джанг Я.Н. О новых актиноидных матрицах со структурой пирохлора // Доклады РАН, 2001, Т. 381, № 3, С. 399-402.

17. Лаверов Н.П., Юдинцев C.B., Стефановский C.B. и др. Особенности фазообразования при синтезе матриц актиноидов // Доклады РАН, 2002, Т. 383, № 1, С. 95-98.

18. Лаверов Н.П., Юдинцев C.B., Юдинцева Т.С. и др. Влияние радиоактивного распада на свойства консервирующих матриц актиноид-содержащих радиоактивных отходов // Геология рудных месторождений, 2003, Т. 45, № 6, С. 3-33.

19. Лившиц Т.С. Бритолиты как природные аналоги матриц актинидов: устойчивость к радиационным разрушениям // Геология рудных месторождений, 2006, Т. 48, № 5, С. 410-422.

20. Лукиных А.Н., Томилин C.B., A.A. Лизин и др. Радиационная и химическая устойчивость синтетической керамики на основе ферритного граната // Радиохимия, 2007 (в печати).

21. Милль Б.В., Роннингер Г. Необычные координационные числа ионов в структуре граната//Кристаллография, 1973, Т. 18, Вып. 1,С. 126-131.

22. Минералы (справочник). М.: Наука, Т.2, Вып. 3,1967, 676с.

23. Миркина С.Л. К вопросу о пригодности пирохлоров для определения абсолютного возраста // Информационный сборник ВСЕГЕИ, 1962, С. 37-44.

24. Омельяненко Б.И., Юдинцев C.B., Никонов Б.С. Минералогические аспекты проблемы безопасного захоронения высокоактивных отходов // Записки Всероссийского Минералогического общества, 1997, № 1, С.126-139.

25. Омельяненко Б.И., Лившиц Т.С., Юдинцев C.B., Никонов Б.С. Природные и искусственные минералы матрицы для иммобилизации актинидов // Геология рудных месторождений, 2007, Т. 49, № 3, С. 195-218.

26. Поваренных A.C. Кристаллохимическая классификация минеральных видов. Киев: «Наукова Думка», 1966. 548с.

27. Прощенко Е.Г., Беляева И.Д., Лебедева С.И., Халезова Е.Б. Механизм раскристаллизации метамиктного бритолита при нагревании // Минералогический сборник, 1972, № 26, Вып. 3, С. 306-312.

28. Пудовкина З.В., Пятенко Ю.А. О цирконолите и его кристаллографических характеристиках // Труды Минералогического Музея им. А.Е. Ферсмана, 1966, Вып. 17, С. 124-134.

29. Смелова Т.В., Крылова Н.В., Юдинцев C.B., Никонов Б.С. Силикатная матрица актинидсодержащих отходов // Доклады РАН, 2000, Т. 374, № 2, С. 242-246.

30. Соболев И.А., Стефановский C.B., Мясоедов Б.Ф. и др. Влияние условий синтеза на фазовый состав и строение уран- и плутоний-содержащих керамик на основе цирконолита и пирохлора // Радиохимия, 2001, Т. 43, № 2, С. 113-118.

31. Соболев И.А., Ожован М.И., Щербатова Т.Д., Батюхнова О.Г. Стекла для радиоактивных отходов. М.: Энергоатомиздат, 1999, 240с.

32. Стефановский C.B., Юдинцев C.B., Никонов Б.С., Омельяненко Б.И. Изучение материала СИНРОК // Геоэкология, 1996, № 4, С. 58-74.

33. Стефановский C.B., Никонов Б.С., Омельяненко Б.И. и др. Искусственные плавленые материалы на основе цирконолита для иммобилизации радиоактивных отходов // Физика и химия обработки материалов, 1997, № 6, С. 111-117.

34. Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Кирьянова О.И. Влияние условий синтеза на фазовый состав пирохлор-браннеритовой керамики // Физика и химия обработки материалов, 2001, № 5, С.90-98.

35. Стефановский С.В., Куляко Ю.М., Юдинцев С.В. и др. Керамика для иммобилизации актиноидных отходов // Вопросы радиационной безопасности. Журнал производственного объединения «Маяк». 2002, № 1, С. 15-27.

36. Тетерин А.Ю., Маслаков К.И., Тетерин Ю.А. и др. Исследование образцов керамики (Ca2.5Tho.5)Zr2Fe30i2, (Cai.5GdTho.5)(ZrFe)Fe2Oi2 и (Ca2.5Ceo.5)Zr2Fe30i2 со структурой граната методом РЭС // Радиохимия, 2007, Т. 49, № 1, С. 31-37.

37. Юдинцев С.В., Стефановский С.В., Джанг Я., Че С. Рентген-дифрактометрическое исследование фазообразования при синтезе матриц актиноидов // Стекло и керамика, 2002, №7, С. 18-22.

38. Юдинцев С.В. Структурно-химический подход к выбору кристаллических матриц для иммобилизации актиноидов // Геология рудных месторождений, 2003, Т. 45, № 2, С. 172-187.

39. Юдинцев С.В., Никонов Б.С., Коновалов Э.Е. и др. Исследование матриц, полученных методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, для иммобилизации фракционированных ВАО // Физика и химия обработки материалов, 2007, №2, С. 86-94.

40. Юдинцева Т.С. Изучение синтетических ферритных гранатов в связи с проблемой иммобилизации актинидных отходов // Геология рудных месторождений, 2005, Т. 47, № 5, С. 444-450.

41. Ядерная энциклопедия. М.: Комитет РФ по печати. 1996. 616с.

42. Actinide and fission product partitioning and transmutation. 6th Information Exchange Meeting, Madrid, Spain, 11-13 December 2000. Nuclear energy agency organization for economic co-operation and development, Paris: OECD publications, 2001, 13 lp.

43. Bayliss P., Mazzi F., Munno R., White T.J. Mineral nomenclature: zirconolite // Mineralogical Magazine. 1989, V. 53, Pt. 5, P. 565-569.

44. Brookins D.G. Geochemical aspects of radioactive waste disposal. N.Y.: Springer-Verlag, 1984,347p.

45. Burakov B.E., Anderson E.B., Knecht D.A. et al. Synthesis of garnet/perovskite-based ceramic for the immobilization of Pu-residue wastes // Proceed, of sympos. "Sei. Bas. Nucl. Waste Managern. XXII". Warrendale: MRS, 1999, V. 556, P.55-62.

46. Burakov B.E., Anderson E.E., Zamoryanskaya M.V. et al. Synthesis and study of Pu-doped gadolinium-aluminum garnet // Proceed, of sympos. "Sei. Bas. Nucl. Waste Managern. -XXIÏÏ". Warrendale: MRS, 2000, V. 608, P. 419-422.

47. Chakoumakos B.C. Systematic of the pyrochlore structure type ideally A2B2X6Y // Journal of Solid State Chemistry, 1984, V. 53, P. 120-129.

48. Demin A.V., Krylova N.V., Polyektov P.P. et al. High level liquid waste solidification using a «cold» crucible induction melter// Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 2001, V. 663, P. 27-33.

49. Ebbinghaus B., VanKonynenburg R., Ryerson F. et al. Ceramic formulation for the immobilization of plutonium // Waste Management '98. Tucson, AZ. 1998, Paper 65-04.

50. Ewing R.C., Weber W.J., Clinard F.W. Radiation effects in nuclear waste forms for highlevel radioactive waste // Progress in Nuclear Energy, 1995, V. 29, № 2, P. 63-127.

51. Ewing R.C. The design and evaluation of nuclear-waste forms: clues from mineralogy // Canadian Mineralogist, 2001, V. 39, P. 697-715.

52. Ewing R.C., Weber W.J., Lian J. Nuclear waste disposal pyrochlore (A2B2O7): Nuclear waste form for the immobilization of plutonium and "minor" actinides // Journal of Applied Physics, 2004, V. 95, № 11, P. 5949-5971.

53. Flowers R.H., Roberts L.E.J., Tymons B.J. Characteristics and quantities of radioactive wastes // Philosophical Transactions of Royal Society, London, 1986, V. A319, P. 5-16.

54. Geller S. Crystal chemistry of garnets // Zeits. Fur Kristallographie, 1967, B. 125, SS. 2-41.

55. Gieré R., Williams T., Lumpkin G.R. Chemical characteristics of natural zirconolite // Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt, V. 78,1998, P. 433-459.

56. Hart K.P., Zhang Y., Loi E. et al. Aqueous durability of titanate ceramics designed to immobilize excess plutonium // Proc. of sympos. «Sei. Basis for Nucl. Waste Management XXm». Warrendale, PA: MRS, 2000, V. 608, P. 353-358.

57. International Atomic Energy Agency. The Principles of Radioactive Waste Management, Safety Series № 111-F, IAEA, Vienna, 1995.

58. Ioudintseva T.S. Thorium solubility in the garnet structure phases // Proceedings of the 35,emes Journees des Actinides. Vienna: Vienna University, 2005, P-32.

59. Ito J., Frondel C. Synthesis of zirconium and titanium garnets // American Mineralogist, 1967, V. 52, №5-6, P. 773-781.

60. Hore-Lacy I. Nuclear Electricity (7th edition). Melbourne: Uranium Information Center Ltd. and the World Nuclear Association. 2003,176p.

61. Krauskopf K.B. Geology of high-level nuclear waste disposal // Annual Review in Earth and Planetary Sciences, 1988, V. 16, P. 173-200.

62. Lee W.E., Ojovan M.I., Stennett M.C., Hyatt N.C. Immobilisation of radioactive waste in glasses, glass composite materials and ceramics // Advanced in Applied Ceramics, 2006, V. 105, № 1,P. 3-12.

63. Livshits T.S., Yudintsev S.V. Hydrothermal durability of REEs-actinides waste form with garnet-type structure // Proceedings of the 1-st European Chemistry congress, Budapest, 2731 August, 2006, P. 399.

64. Lumpkin G.R. Alpha-decay damage and aqueous durability of actinide host phases in natural systems // Journal of Nuclear Materials, 2001, V. 289, P. 136-166.

65. Lumpkin G.R., Chakoumakos B.C., Ewing R.C. Mineralogy and radiation effects of microlite from the Hardling pegmatite. Taos County. New Mexico // American Mineralogist, 1986, V. 71, P. 569-588.

66. Lumpkin G.R., Chakoumakos B.C. Chemistry and radiation effects of thorite-group minerals from the Harding pegmatite. Taos Country. New Mexico // American Mineralogist., 1988, V. 73, P. 1405-1419.

67. Lumpkin G.R., Mariano A.N. Natural occurrence and stability of pyrochlore in carbonatites, related hydrothermal systems, and weathering environments // Proceed, of sympos. "Sci. Bas. Nucl. Waste Managem. XIX". Pittsburgh: MRS, 1996, V. 412, P. 831-838.

68. National Research Council, Management and Disposition of Excess Weapons Plutonium, National Academic Press: Washington D.C., 1994.

69. Novak G.A., Gibbs G.V. The crystal chemistry of the silicate garnets // American Mineralogist, 1971, V. 56, № 5/6, P. 791-825.

70. Physics and safety of transmutation systems. Nuclear Energy Agency. Organization for economic co-operation and development (OECD), 2006, Paris: OECD publications, 120p.

71. Polyakov A.S., Poluektov P.P., Borisov G.B. et al. VNIINM's approach to immobilize Pu-containing wastes at PA "Mayak" // Excess Weapons Plutonium Immobilization in Russia: A Review of LLNL Contract Work. LLNL. UCRL-ID-138361, April 15,2000, P.57-66.

72. Radioactive waste forms for the future. Editors: W. Lutze and R.C. Ewing, N.Y.: Elsevier Sc. Publ., 1988,778p.

73. Ringwood A.E. Safe disposal of high-level nuclear reactor wastes: A new strategy // Canberra: Australian National University Press. 1978.64p.

74. Ringwood A.E. Disposal of high-level nuclear wastes: a geological perspective // Mineralogical Magazine, 1985, V. 49, P. 2,159-176.

75. Rose P.B., Ojovan M.I., Hyatt N.C., Lee W.E. Crystallization within simulated high level waste borosilicate glass // Proceed, of sympos. "Sei. Bas. Nucl. Waste Managern. -XXVin". Warrendale: MRS, 2004, V. 824, P. 321-326.

76. Rovny S.I., Arsent'eva N.V., Emel'yanov N.M. Decontamination of liquid radioactive waste storage tanks // Immobilization of Excess Weapons Plutonium in Russia: A Review of LLNL Contract Work. LLNL. UCRL-ID-143846, June 4,2001, P. 91-94.

77. Schingaro E., Scordari F., Capitano F. et al. Crystal chemistry of kimzeyite from Anguillara, Mts. Sabatini, Italy // European Journal of Mineralogy, 2001, V. 13, P. 749-759.

78. Seydoux-Guillaume A.M., Wirth R., Deutsch A., Scharer U. Microstructure of 24-1928 Ma concordant monazites; implications for geochronology and nuclear waste disposal // Geochimica and Cosmochimica Acta, 2004, V. 68, № 11, P. 2517-2527.

79. Sinclair W., Ringwood A.E. Alpha-recoil damage in natural zirconolite and perovskite // Geochemical Journal, 1981, V. 15, P. 229-243.

80. Sinclair W., Eggleton R.A. Structure refinement of zirkelite from Kaiserstuhl, West Germany // American Mineralogist, V. 67,1982, P. 615-620.

81. Sombret C.G. Waste forms for conditioning high-level radioactive solutions // Geological Disposal of High Level Radioactive Wastes. Athens: Theoph. Publ., 1987, P. 69-160.

82. Stewart M.W.A., Begg B.D., Vance E.R. et al. The replacement of titanium by zirconium in ceramics for plutonium immobilization // Proceed, of sympos. "Sci. Bas. Nucl. Waste Managem. -XXV". Warrendale: MRS, 2002, V. 713, P. 311-318.

83. Terra O., Audubert F., Dacheux N. et al. Elaboration and characterization of britholites loaded with tetravalent actinides // Proceed, of sympos. "Sci. Bas. Nucl. Waste Managem. -XX". Warrendale: MRS, 2004, V. 802, CD-version, Paper DD3.8.1.

84. Utsunomiya S., Wang L.M., Yudintsev S., Ewing R.C. Ion irradiation effects in natural and synthetic garnets // Journal of Nuclear Materials, 2002, № 303, P. 177-187.

85. Utsunomiya S., Yudintsev S., Wang L.M., Ewing R.C. Ion-beam and electron beam irradiation of synthetic britholite // Journal of Nuclear Materials, 2003, V. 322, P. 180-188.

86. Utsunomiya S., Yudintsev S.V., Ewing R.C. Radiation effects in ferrate garnet // Journal of Nuclear Materials, 2005, N 336, P. 251-260.

87. Vance E.R., Begg B.D., Day R.A., Ball C.J. Zirconolite-rich ceramics for actinide wastes // Proc. of sympos. «Sci. Basis for Nucl. Waste Management XVIII». Pittsburgh, PN: MRS, 1995, V. 353, P. 767-774.

88. Vienna J.D., Hrma P., Smith D. Isothermal crystallization kinetics in simulated high-level nuclear waste glass // Proc. of sympos. «Sci. Basis for Nucl. Waste Management XX». Pittsburgh, PA: MRS, 1997, V. 465, P. 17-24.

89. Wang R.C., Fontain F., Chen X.M. et al. Accessory minerals in the Xihuashan Y-enriched granitic complex, Southern China: a record of magmatic and hydrothermal stages of evolution // Canadian Mineralogist, 2003, V. 41, P. 727-748.

90. Wang S.X., Begg B.D., Wang L.M. et al. Radiation stability of gadolinium zirconate: a waste form for plutonium disposition // Journal of Material Research, 1999, V. 14, № 12, P. 4470-4473.

91. Warin D. Status of the French research programme for actinides and fission products partitioning and transmutation // Actinide and Fission Product Paritioning and

92. Transmutation. Proceedings of the 7-th Information Exchange Meeting, Jeju, Republic of Korea, 14-16 October, 2002. Paris: NEA OECD, 2003, P. 53-60.

93. Weber W.J., Ewing R.C., Catlow C.R.A. et al. Radiation effects in crystalline ceramics for the immobilization of high-level nuclear waste and plutonium // Journal of Material Research, 1998, V. 13, № 6, P. 1434-1484.

94. Weber W.J., Ewing R.C. Radiation effects in crystalline oxide host phases for the immobilization of actinides // Proceed, of sympos. "Sei. Bas. Nucl. Waste Managern. -XXVI". Warrendale: MRS, 2002, V. 713, P. 443-454.

95. Wolfer W.G. Radiation effects in plutonium // Los Alamos Science, 2000, №26, P. 226237.

96. Yudintsev S.V., Lapina M.I., Ptashkin A.G. et al. Accommodation of uranium into the garnet structure // Proceed, of sympos. "Sei. Bas. Nucl. Waste Managern. XXV". Warrendale: MRS, 2002, V. 713, P. 477-480.

97. Yudintsev S.V., Osherova A.A., Dubinin A.V. et al. Corrosion study of actinide waste forms with garnet-type structure // Proceed, of sympos. "Sei. Bas. Nucl. Waste Managern. -XXVII". Warrendale, PA: MRS, 2004, V. 824, P. 287-292.

98. Yudintsev S.V., Stefanovsky S.V., Ewing R.C. Actinide host phases as radioactive waste forms // In "Structural Chemistry of Inorganic Actinide Compounds", eds: S. Krivovichev, P. Burns, and I. Tananaev. 2007, Elsevier B.V., P.453-490.

99. Zhang Y., Hart K.P., Keegan A.R. et al. Durability of Pu-doped titanate and zirconate ceramics designed for Pu immobilization // Proc. of sympos. «Sei. Basis for Nucl. Waste Management ». Warrendale, PA: MRS, 2002, V. 713, CD-version.

100. Zhao D., Li L., Davis L.L. et al. Gadolinium borosilicate glass-bonded Gd-silicate apatite: a glass-ceramic nuclear waste form for actinides // Proceed, of sympos. "Sei. Bas. Nucl. Waste Managern. XXIV". Warrendale: MRS, 2001, V. 556, P. 199-206.