Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
METHOD OF IMMOBILIZATION OF RADIONUCLIDES CS+ IN ALUMINOSILICATE CERAMICS
FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to methods for immobilizing radionuclides in ceramics and is intended for the stable immobilization and long-term preservation of radioactive waste, including nuclear waste, spent sorbents containing radionuclides, and can also find application in the radiochemical industry in the manufacture of sources of ionizing radiation for use in gamma-defectoscopy, measurement technology, medicine, including sources of ionizing radiation with strictly dosage specific activity for use in oncology. According to the method of the invention, ground natural zeolite with a NaO content of 1.55–2.15 wt. % saturated with cesium ions are placed in a graphite or steel mold, are pressed and subjected to spark plasma sintering in a vacuum chamber under a constant mechanical load under the influence of high-energy low-voltage pulses of unipolar electric current with a duration of 3.3 ms, that are generated by packets with pauses between them. Temperature of the sintered powder is increased to 800–1,100 °C in two stages: in the range up to 650 °C, the heating rate is 300 °C/min, above 650–90 °C/min. Hold mold with zeolite powder at the achieved temperature for 4.5–5.5 minutes, then, keeping the vacuum, cool it to ambient temperature. In the manufacture of sources of ionizing radiation, the original zeolite is washed before grinding, after grinding a fraction of 0.05–0.1 mm is selected which is again washed and dried before sintering.EFFECT: increase in the number of immobilized cesium radionuclides in ceramic matrix, which provides for an increase in the specific activity and, accordingly, safety in the disposal of radwaste, while expanding the scope of use of the products obtained.4 cl, 3 dwg, 3 ex
Изобретение относится к способам иммобилизации радионуклидов в керамике и предназначено для прочной иммобилизации и длительной консервации радиоактивных отходов, в том числе отходов атомной энергетики, отработанных сорбентов, содержащих радионуклиды, а также может найти применение в радиохимической промышленности при изготовлении источников ионизирующего излучения для использования в гамма-дефектоскопии, измерительной технике, медицине, в том числе источников ионизирующего излучения со строго дозированной удельной активностью для применения в онкологии. Согласно предлагаемому способу размолотый в порошок природный цеолит с содержанием NaO 1,55-2,15 мас. %, насыщенный ионами цезия, помещают в графитовую либо стальную пресс-форму, подпрессовывают и подвергают искровому плазменному спеканию в вакуумной камере при постоянной механической нагрузке под воздействием обладающих высокой энергией низковольтных импульсов униполярного электрического тока с длительностью 3,3 мс, которые генерируют пакетами с паузами между ними. Температуру спекаемого порошка повышают до 800-1100°С в две стадии: в диапазоне до 650°С скорость разогрева составляет 300°С/мин, выше 650°С - 90°С/мин. Пресс-форму с порошком цеолита выдерживают при достигнутой температуре в течение 4,5-5,5 мин, затем, сохраняя вакуум, охлаждают до температуры окружающей среды. При изготовлении источников ионизирующего излучения исходный цеолит перед размолом промывают, после размола отбирают фракцию 0,05-0,1 мм, которую перед спеканием снова промывают и высушивают. Технический результат - увеличение количества иммобилизуемых радионуклидов цезия в керамические матрицы, что обеспечивает повышение удельной активности и, соответственно, безопасности при захоронении РАО при одновременном расширении области применения получаемых продуктов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 пр.
METHOD OF IMMOBILIZATION OF RADIONUCLIDES CS+ IN ALUMINOSILICATE CERAMICS
FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to methods for immobilizing radionuclides in ceramics and is intended for the stable immobilization and long-term preservation of radioactive waste, including nuclear waste, spent sorbents containing radionuclides, and can also find application in the radiochemical industry in the manufacture of sources of ionizing radiation for use in gamma-defectoscopy, measurement technology, medicine, including sources of ionizing radiation with strictly dosage specific activity for use in oncology. According to the method of the invention, ground natural zeolite with a NaO content of 1.55–2.15 wt. % saturated with cesium ions are placed in a graphite or steel mold, are pressed and subjected to spark plasma sintering in a vacuum chamber under a constant mechanical load under the influence of high-energy low-voltage pulses of unipolar electric current with a duration of 3.3 ms, that are generated by packets with pauses between them. Temperature of the sintered powder is increased to 800–1,100 °C in two stages: in the range up to 650 °C, the heating rate is 300 °C/min, above 650–90 °C/min. Hold mold with zeolite powder at the achieved temperature for 4.5–5.5 minutes, then, keeping the vacuum, cool it to ambient temperature. In the manufacture of sources of ionizing radiation, the original zeolite is washed before grinding, after grinding a fraction of 0.05–0.1 mm is selected which is again washed and dried before sintering.EFFECT: increase in the number of immobilized cesium radionuclides in ceramic matrix, which provides for an increase in the specific activity and, accordingly, safety in the disposal of radwaste, while expanding the scope of use of the products obtained.4 cl, 3 dwg, 3 ex
Изобретение относится к способам иммобилизации радионуклидов в керамике и предназначено для прочной иммобилизации и длительной консервации радиоактивных отходов, в том числе отходов атомной энергетики, отработанных сорбентов, содержащих радионуклиды, а также может найти применение в радиохимической промышленности при изготовлении источников ионизирующего излучения для использования в гамма-дефектоскопии, измерительной технике, медицине, в том числе источников ионизирующего излучения со строго дозированной удельной активностью для применения в онкологии. Согласно предлагаемому способу размолотый в порошок природный цеолит с содержанием NaO 1,55-2,15 мас. %, насыщенный ионами цезия, помещают в графитовую либо стальную пресс-форму, подпрессовывают и подвергают искровому плазменному спеканию в вакуумной камере при постоянной механической нагрузке под воздействием обладающих высокой энергией низковольтных импульсов униполярного электрического тока с длительностью 3,3 мс, которые генерируют пакетами с паузами между ними. Температуру спекаемого порошка повышают до 800-1100°С в две стадии: в диапазоне до 650°С скорость разогрева составляет 300°С/мин, выше 650°С - 90°С/мин. Пресс-форму с порошком цеолита выдерживают при достигнутой температуре в течение 4,5-5,5 мин, затем, сохраняя вакуум, охлаждают до температуры окружающей среды. При изготовлении источников ионизирующего излучения исходный цеолит перед размолом промывают, после размола отбирают фракцию 0,05-0,1 мм, которую перед спеканием снова промывают и высушивают. Технический результат - увеличение количества иммобилизуемых радионуклидов цезия в керамические матрицы, что обеспечивает повышение удельной активности и, соответственно, безопасности при захоронении РАО при одновременном расширении области применения получаемых продуктов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 пр.
METHOD OF IMMOBILIZATION OF RADIONUCLIDES CS+ IN ALUMINOSILICATE CERAMICS
Способ иммобилизации радионуклидов Cs+ в алюмосиликатной керамике
PAPYNOV EVGENIJ KONSTANTINOVICH (Autor:in) / SHICHALIN OLEG OLEGOVICH (Autor:in) / TANANAEV IVAN GUNDAREVICH (Autor:in) / AVRAMENKO VALENTIN ALEKSANDROVICH (Autor:in) / SERGIENKO VALENTIN IVANOVICH (Autor:in)
17.10.2018
Patent
Elektronische Ressource
Russisch
Inorganic Waste Forms for Efficient Immobilization of Radionuclides
| American Chemical Society | 2021
METHOD FOR IMMOBILIZING STRONTIUM RADIONUCLIDES IN CERAMICS
| Europäisches Patentamt | 2021
Crystallization und microcharacterization of Yttrium aluminosilicate glass-ceramics
| BASE | 2015
Preparation and properties of barium aluminosilicate glass-ceramics
| British Library Online Contents | 1997