Вестник Кольского научного центра РАН № 2-3, 2025 г.

а также с применением реагентов из минераль­ ного сырья. Для МА-смеси из реактивов после прокаливания при 1100 °С основная фаза - ZrO2 (тетраг), а содержание циркона, определенное по методу Ритвельда, менее 5%. Для этой же температуры прокаливания в образце на ос­ нове реагентов из минерального сырья поми­ мо основной фазы циркона (выход 75,3 мас.%) присутствуют также церианит, бадделеит, ZrO2 (тетраг.) и SiO2(кристобалит). С ростом темпера­ туры прокаливания до 1200-1300 °С бадделеит практически полностью реагирует с кремнезе­ мом с образованием циркона. После термооб­ работки при 1200 °С и 1300 °С содержание цир­ кона в спеках составляет соответственно 88.5 и 91.1 мас.% для шихты на основе минерального сырья и 87.2 и 90.2 мас.% - для смеси из реакти­ вов [Виноградов, Калинкин и др., 2024; Виногра­ дов, Касиков и др., 2024]. Ускорение образования циркона в случае ре­ агентов на основе минерального сырья, вероят­ но, связано со значительно большей удельной поверхностью микрокремнезема, выделенного из шлака (710 м2/г), по сравнению с реактивным диоксидом циркония (473 м2/г). Присутствую­ щие в техногенном микрокремнеземе примеси, например, железо, по литературным данным могут увеличивать скорость реакции синтеза циркона. Для шихты из минерального сырья концентрация церия в цирконе, вычисленная по параметрам решетки с использованием пра­ вила Вегарда, для температур прокаливания 1100, 1200 и 1300 °С составила 3.1; 5.5 и 5.0 ат.% соответственно. Аналогичные значения в слу­ чае смеси из реактивов для 1200 и 1300 °Сравны 6.4 ат.% и 4.9 ат.% соответственно [Виноградов, Касиков и др., 2024]. Таким образом, показана возможность синтеза Се-содержащих твердых растворов на основе циркона с применением реагентов, полученных из минерального сырья Мурманской области. заключение В настоящей работе, являющейся кратким обзором работ, представленных на конкурс мо­ лодых ученых ФИЦ КНЦ РАН в 2025 году, установ­ лено, что применение механической активации смеси реактивных оксидов [Kalinkin et al., 2024] и минеральной смеси оксидов [Виноградов, Ка­ сиков и др., 2024; Виноградов, Калинкин и др., 2024] позволяет снизить температуру синтеза церийсодержащего твердого раствора на осно­ ве циркона примерно на 200-300 °C по сравне­ нию с традиционным твердофазным методом. Одновременно со снижением температуры син­ теза до 1200 °С и времени термической обра­ ботки до 3 ч содержание церия в твердом рас­ творе увеличилось до 5.5-6.4 ат.%. По данным РФА образцы включают два твердых раствора: тетрагональную фазу на основе циркона (Zr,Ce) SiO4 (основная фаза) и кубическую фазу на ос­ нове церианита (Ce,Zr)O2. Кроме того, разработан метод количест­ венного определения фазового состава про­ каленных образцов, основанный на валовом содержании оксидов в шихте, параметрах крис­ таллических решеток и правиле Вегарда. Хоро­ шее согласование результатов предложенного метода и метода Ритвельда позволяет исполь­ зовать их совместно для более точного опре­ деления состава композиций на основе данных рентгеновской дифракции [Kalinkin et al., 2024]. Таким образом информация, представлен­ ная в данном цикле работ, может быть полез­ на как вариант простого и практически безот­ ходного метода синтеза иммобилизационных матриц на основе циркона с использованием МА реактивных соединений и сырья Кольского полуострова. На данные разработки получен патент на изобретение: «Способ получения циркона, содержащего изоморфные примеси» [Калинкин и др., 2022], а также подана заявка на патент на изобретение: «Способ получения циркона, содержащего изоморфную примесь церия» [Виноградов, Калинкин, Заявка на па­ тент 2024]. Благодарности Авторы выражают О. А. Кузьменкову, В. Я. Кузнецову, К. А. Яковлеву и Н. А. Яковле­ вой за помощь в проведении исследований, которые проводились в рамках темы НИОКТР ИХТРЭМС КНЦ РАН FMEZ-2022-0018 и при фи­ нансовой поддержке в форме гранта Фонда со­ действия инновациям «УМНИК-2022», проект № 18863ГУ/2023. 21 В.Ю. Виноградов, А.м. Калинкин, А.Г Касиков rio.ksc.ru/zhurnaly/vestnik