Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 2. С. 145-149. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 2. P. 145-149. Рис. 1. РЭМ- и ОМ-снимки исходных ценосфер — образец 1 (а), образец 2 (b), сечение стенки цеолитизированных микросфер (с), цеолитизированные микросферы на основе ценосфер (образец 2) (d) и дифрактограмма продуктов цеолитизации ценосфер в системе NaOH -H 2 O-(SiO 2 -Al 2 Oз)стекло (e) Рис. 2. РЭМ-снимки L u -микросфер (а) и их полированных срезов (b) после термической обработки при 1200 °С прекурсора с сорбированным лютецием; карта распределения элементов по поверхности срезов (с) Показано, что при быстром нагреве до 1200 °С и быстром охлаждении увеличивается толщина оболочки глобул Lu-микросфер вплоть до полного заполнения внутреннего свободного объёма (рис. 2, b) с сохранением размера микросфер, что, скорее всего, происходит за счёт увеличения объёма капсулированной в стекле газовой фазы в условиях размягчении стеклофазы. Лютеций локализован в приповерхностном слое по периметру оболочки и во внутреннем объёме глобулы и ассоциирован с железом (рис. 2, с). Оценка растворимости различных форм лютеция в физиологическом растворе (0,9 % NaCl), имитирующем состав крови. На цеолитном прекурсоре, насыщенном лютецием и прокалённом при температуре 1200 °С, было проведено выщелачивание в течение 14 сут в 0,9 %-м растворе NaCl, имитирующем состав крови. Испытания показали, что скорость выщелачивания лютеция на протяжении всего периода выщелачивания составляет порядка 10-8—10-9 г/см2-сут, что на один-два порядка ниже, чем допустимое значение скорости выщелачивания плутония, содержащегося в отвержденных высокоактивных отходах. Масса Lu3+, перешедшего в раствор за 14 сут, не превысила 240 мкг. Выводы В результате реализации методологии, включающей формирование микропористого цеолитного покрытия на глобулах ценосфер, сорбции Lu3+/Y3+в структуре цеолитного компонента с последующей термической обработкой были получены Lu/Y-алюмосиликатные стеклокомпозитные микросферы с локальным содержанием в оболочке 10-16 ат. % Lu/Y. Кратковременная термическая обработка цеолитизированных микросфер вблизи температуры размягчения стеклокристаллического материала (1200 °С) с быстрым охлаждением ведёт к капсулированию сорбированного Lu3+/Y3+в приповерхностном © Кутихина Е. А., Буйко О. В., Верещагина Т. А., Аншиц А. Г., 2023 148