кладом;
(5) можливість забезпечення максимального концентрування в процесі затвердіння, завдяки чому відбувається скорочення обсягу РАВ
(6) наявність добре розробленої технології отримання скла.
Найбільше поширення для іммобілізації як високоактивних, так і низько-і середньоактивних відходів отримали боросилікатниє скла, основу яких складають кремнієво-кисневий тривимірний каркас, а бор відіграє роль модифікатора, понижуючого температуру варіння і збільшує міцність скла. p align="justify"> ТЕХНОЛОГІЇ заскловування
Процес включення радіоактивних відходів в скло передбачає попереднє змішування їх у вигляді кальцинованого порошку або шламу зі стеклообразующих матеріалами (флюсом) та наступним плавленні отриманої суміші (шихти). Cтеклообразующіе добавки та відходи можуть подаватися в плавитель окремими потоками, співвідношення яких підтримується на рівні, що забезпечує отримання скла заданого хімічного складу. Для плавлення скла зазвичай використовують прямий джоулева обігрів електричним струмом, що протікає через розплав, або обігрів розплаву індукційними струмами високої частоти. Принципова схема технології заскловування показана на малюнку 2. p align="justify"> При розробці складів стекол для затвердіння РАВ з метою отримання високостійкого продукту враховують такі чинники: флюс не повинен містити легколетких компонентів і бути дорогим; в'язкість розплаву при температурі варіння повинна становити 2? 10 Па, а його електропровідність? забезпечувати можливість вибору джерела електронагрівання. Температуру отримання склоподібних матеріалів (варіння) визначають для кожного конкретного складу РАВ, при цьому враховують такі фактори, як повнота розкладання термічно нестійких сполук, ступінь гомогенізації, досягнення потрібної для обраного апаратурного оформлення в'язкості розплаву, ступінь аерозолеобразованія і переходу радіонуклідів в газову фазу. Варка боросилікатного скла зазвичай проводиться при температурі 1150? 1250 В° С.
В
Рис.2. Принципова схема технології заскловування РРВ. br/>
Важливою частиною установок заскловування є система газоочистки, що очищає відходять гази з плавителей як від радіонуклідів, так і хімічних забруднювачів.
Скорочення об'єму при заскловування становить 4,2 4,5. Унесення найбільш летючого радіоактивного компонента відходів 134,137 Cs не вище 3,5%. p align="justify"> В якості флюсуючих добавок при отриманні силікатних стекол з РАВ використовують кремнезем, оксид алюмінію, борний ангідрит, борну кислоту, при необхідності з'єднання літію або натрію. Флюсів матеріалами можуть служити природні матеріали: датолітові концентрат, різні глини, кварцовий пісок. У результаті переробки РАВ з використанням силікатних стеклообразователей крім стекол, що не містять помітних кристалічних сполук, можуть бути отримані матеріали інших типів: стеклокомпозіціонние та плавлені, що нагадують за своєю структурою базальти - полікристалічні мікрогетерогенні тіла. p align="justify"> Крім боросилікатних стекол для іммобілізації РАВ використовуються фосфатні скла з більш низькою температурою варіння (900? 1000 Вє С), при отриманні яких до відходів додають фосфорну кислоту або фосфати. Фосфатні скла мають більш високою здатністю розчиняти оксиди металів? компонентів відходів, в тому числі MoO3, NaCl, NaSO4 (у разі боросилікатних стекол перевищення меж розчинності змісту у відходах сульфатів і хлоридів призводить до серйозної технологічної проблеми: утворення на поверхні розплаву окремої фази, так званого хальмоза, збагаченого радіонуклідами та володіє високою реактивністю). До недоліків фосфатних стекол можна віднести більш високу схильність до расстекловиванію (кристалізації), що приводить до зниження хімічної стійкості, підвищеному уносу рутенію з розплаву. Крім того, фосфатні розплави володіють високим корозійним впливом на керамічні вогнетриви.
В якості джерела тепла на установках заскловування використовують печі опору, індукційний середньо-і високочастотний і мікрохвильовий нагрів, пропускання змінного струму через розплав і т.д. Використання печей опору обмежена, оскільки порівняно низька теплопровідність розплавленої скломаси (~ 3 Вт/(м В· град)) перешкоджає рівномірному розподілу температури у великому обсязі розплаву. p align="justify"> В установках заскловування відходів використовуються керамічні та металеві гарячі і холодні (з охолодженням стінок) плавителі. Найбільш поширеним є керамічний плавитель (заскловування РАВ з їх використанням проводиться в США, ФРН, Японії, Росії). Плавлення скломаси в ньому здійснюється за рахунок тепла, що виділяється при проходженні електричного струму, що підводиться до електродів безпосередньо через розплав. Тривала практика використання такого типу плавителей у виробництві з...
