Переработку опасных отходов АЭС упростят благодаря отечественным ученым
Химики Кольского научного центра РАН разработали новый способ получения циркона — сверхстабильного керамического материала для надежного захоронения радиоактивных отходов, особенно плутония и других опасных актинидов.
Ученые Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН получили циркон, применяемый в качестве матрицы для иммобилизации радиоактивных отходов переработки плутония на основе местного сырья – бадделеитового концентрата Ковдорского ГОКа и отвальных шлаков Кольской ГМК.
Атомная энергетика — важный источник электроэнергии во многих странах мира. Атомные электростанции занимают небольшой участок земли, не используют ископаемый углерод и выдают много стабильной электроэнергии, но при этом так же стабильно производят опасные радиоактивные отходы. Самые опасные из них – долгоживущие актиниды, которые перед захоронением необходимо надежно иммобилизовать.
В журнале Theoretical Foundations of Chemical Engineering опубликована статья инженера-исследователя из лаборатории химии и технологии сырья тугоплавких редких элементов Владимира Виноградова, ведущего научного сотрудника с исполнением обязанностей по руководству лабораторией разработки и внедрения процессов химической технологии Александра Касикова и главного научного сотрудника с исполнением обязанностей по руководству отделом технологии силикатных материалов Александра Калинкина.
В статье рассказано, как с помощью механической активации были синтезированы твердые растворы циркония. При этом исходным материалом послужили диоксид циркония, полученный из бадделеитового концентрата ОАО «Ковдорский ГОК», а также гидратированный оксид кремния, выделенный методом сернокислотного выщелачивания из отвальных шлаков комбината «Печенганикель» Кольской ГМК. Оксид церия кубической модификации получали из 6-водного нитрата церия. Интересно, что работа носила как научный, так и прикладной характер, в ней приведена оценка возможности использовать синтезированный циркон для утилизации радиоактивных отходов объектов атомной энергетики, ведь он способен включать их в кристаллические матрицы с образованием собственных труднорастворимых фаз.
Известно, что минералы цирконового типа чрезвычайно стабильны и способны накапливать актиноиды, лантаноиды и другие редкие элементы, а долговечность и прочность этих структур подтверждаются их очень низкой растворимостью в различных геохимических условиях. Благодаря таким особым свойствам природный и синтетический циркон используют для производства различных видов керамических материалов, в том числе и матриц для иммобилизации радиоактивных отходов, образующихся при переработке отработавшего ядерного топлива и избыточного оружейного плутония.
Для синтеза циркона применяются разные методы, но есть сложность: при относительно низких температурах (около 1200 °C) скорость процесса невелика, а при температурах выше 1600 °C начинается обратная реакция – разложение циркона на оксиды циркония и кремния. У каждого метода есть свои плюсы и минусы, но ученые КНЦ предложили решение – снизить и температуру, и продолжительность синтеза с помощью применения предварительной механической активации исходных продуктов в центробежно-планетарной мельнице. Смеси подвергались механической активации в лабораторной центробежно-планетарной мельнице со стальными барабанами и шарами.
В результате циркон с выходом 75,3% образуется уже при прокаливании механически активированной смеси реагентов при 1100 °C в течение трех часов, а после прокаливания при 1200 °C в течение трех часов его выход составляет 100%. Следует отметить, что полученный при этом циркон накапливает церий в количестве либо сопоставимом, либо превышающем все описанные ранее методы, при этом на 200–300 °С удалось снизить температуру и в несколько раз – продолжительность синтеза, который осуществлялся без предварительного прессования порошков перед прокалкой.
Таким образом, ученые Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И.В. Тананаева представили возможность использовать то, что добываются в Кольском регионе, и отходы местного горнорудного производства для получения исключительно востребованного материала – циркона и твердых растворов на его основе, содержащих церий, в качестве модельных объектов для иммобилизации радиоактивных отходов плутония.
Telegram 
Дзен 
VK В позднеантичном Риме императорским указом мужчинам запретили носить длинные волосы. Автор нового исследования пришел к выводу, что введение этого запрета объяснялось необходимостью сохранения римской идентичности в условиях усиливающегося распада империи и нарастающего торжества варваров.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Коллектив российских ученых из Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН и МФТИ впервые детально описал синоптическую изменчивость плюма реки Печоры, который формируется в юго-восточной части Баренцева моря, называемой Печорским морем. Исследование показало, что эта опресненная водная масса способна резко разрастаться до площади 55 тысяч квадратных километров (более 60 процентов всего Печорского моря) не только во время весеннего половодья, когда речной сток максимален, но и в любой месяц лета, при условии что на нее воздействует ветер подходящего направления и скорости. Более того, ученые зафиксировали два редких, но регулярных явления: «линзы» пресной воды, отсоединившиеся от основного плюма, которые дрейфуют на сотни километров к Новой Земле, и частые затоки печорских вод в Карское море через пролив Карские Ворота.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
В позднеантичном Риме императорским указом мужчинам запретили носить длинные волосы. Автор нового исследования пришел к выводу, что введение этого запрета объяснялось необходимостью сохранения римской идентичности в условиях усиливающегося распада империи и нарастающего торжества варваров.
Авторы нового исследования выяснили, что жители каменного века начали целенаправленно менять окружающую среду в южной части Норвегии задолго до появления земледелия. Приблизительно 7000 лет назад они переселили рыбу в одно из горных озер и таким образом создали новый источник пищи, а затем построили сложную систему ловушек, которая прослужила не одно столетие.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно