Санкт-Петербург, 28 июл - ИА Neftegaz.RU. Группа ученых, возглавляемая доцентом кафедры кристаллографии СПбГУ В. Гуржием, провела экспериментальное исследование эволюции чернобыльского кориума в воде при повышенной температуре.
Об этом сообщила пресс-служба СПбГУ.
В результате были выявлены 2 новые кристаллические фазы, содержащие уран.
Точная диагностика этих фаз имеет важное значение для моделирования ядерных аварий и их долгосрочных последствий, а также для разработки способов минимизации экологического ущерба и надежной изоляции радиоактивных отходов.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Materials.
Кориум представляет собой продукт взаимодействия ядерного уран-оксидного топлива и циркониевых оболочек, которые содержат это топливо.
Исходный высокорадиоактивный образец кориума был отобран в экстремальных условиях в подреакторном помещении 305/2 внутри чернобыльского саркофага.
Позднее эти кристаллические фазы были переданы для лабораторных исследований авторам статьи.
Продукты ядерных аварий и радиоактивные отходы часто контактируют с водой, включая атмосферные осадки и грунтовые воды, оказывающие влияние на материалы.
Изучение химических изменений реального чернобыльского кориума в контакте с водой в течение длительного времени имеет важное значение для подробного изучения поведения высокорадиоактивных материалов.
Для ускорения процесса изменения кориума эксперимент проводился при повышенной температуре.
В течение года образец подвергался непрерывной обработке в дистиллированной воде при температуре 150°C.
В результате исследования ученым удалось выявить 2 новые кристаллические фазы на поверхности кориума - беккерелит и фуркалит, которые похожи на распространенные в природе вторичные урановые минералы.
Ученые из СПбГУ произвели точную диагностику фаз с использованием современного оборудования Научного парка университета.
Это позволило получить уникальные результаты на микроскопическом уровне безопасных количеств материала, не представляющих риска для исследователей.
До этого подобные исследования были невозможны из-за необходимости большого количества опасного материала.
Полученные результаты могут быть включены в компьютерную базу данных для моделирования поведения продуктов плавления ядерного топлива в условиях ядерных аварий и их эволюции под воздействием окружающей среды.
Ученый отметил, что подобный материал, образовавшийся на атомной электростанции Фукусима-1 в 2011 г., может иметь химические отличия от чернобыльского образца.
Однако при длительном взаимодействии с водой при повышенной температуре эволюция данных материалов будет сходной.
Эти выводы подкреплены кадрами, полученными с помощью подводного робота в феврале 2023 г.
Ученые отмечают, что чернобыльский кориум, который включает фрагменты ядерного топлива и конструкционные материалы, обладает уникальной химической спецификой.
Поэтому состав новых фаз, полученных в результате исследования, несколько отличается от естественных аналогов.
Это представляет интерес с точки зрения устойчивости данных соединений к изоморфным замещениям и может привести к открытию новых минералов.
Лабораторные исследования проводились в ресурсном центре «Рентгенодифракционные методы исследования» Научного парка СПбГУ.
Исследование проведено ученым СПбГУ в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом.
Об этом сообщила пресс-служба СПбГУ.
В результате были выявлены 2 новые кристаллические фазы, содержащие уран.
Точная диагностика этих фаз имеет важное значение для моделирования ядерных аварий и их долгосрочных последствий, а также для разработки способов минимизации экологического ущерба и надежной изоляции радиоактивных отходов.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Materials.
Кориум представляет собой продукт взаимодействия ядерного уран-оксидного топлива и циркониевых оболочек, которые содержат это топливо.
Исходный высокорадиоактивный образец кориума был отобран в экстремальных условиях в подреакторном помещении 305/2 внутри чернобыльского саркофага.
Позднее эти кристаллические фазы были переданы для лабораторных исследований авторам статьи.
Продукты ядерных аварий и радиоактивные отходы часто контактируют с водой, включая атмосферные осадки и грунтовые воды, оказывающие влияние на материалы.
Изучение химических изменений реального чернобыльского кориума в контакте с водой в течение длительного времени имеет важное значение для подробного изучения поведения высокорадиоактивных материалов.
Для ускорения процесса изменения кориума эксперимент проводился при повышенной температуре.
В течение года образец подвергался непрерывной обработке в дистиллированной воде при температуре 150°C.
В результате исследования ученым удалось выявить 2 новые кристаллические фазы на поверхности кориума - беккерелит и фуркалит, которые похожи на распространенные в природе вторичные урановые минералы.
Ученые из СПбГУ произвели точную диагностику фаз с использованием современного оборудования Научного парка университета.
Это позволило получить уникальные результаты на микроскопическом уровне безопасных количеств материала, не представляющих риска для исследователей.
До этого подобные исследования были невозможны из-за необходимости большого количества опасного материала.
Полученные результаты могут быть включены в компьютерную базу данных для моделирования поведения продуктов плавления ядерного топлива в условиях ядерных аварий и их эволюции под воздействием окружающей среды.
Ученый отметил, что подобный материал, образовавшийся на атомной электростанции Фукусима-1 в 2011 г., может иметь химические отличия от чернобыльского образца.
Однако при длительном взаимодействии с водой при повышенной температуре эволюция данных материалов будет сходной.
Эти выводы подкреплены кадрами, полученными с помощью подводного робота в феврале 2023 г.
Ученые отмечают, что чернобыльский кориум, который включает фрагменты ядерного топлива и конструкционные материалы, обладает уникальной химической спецификой.
Поэтому состав новых фаз, полученных в результате исследования, несколько отличается от естественных аналогов.
Это представляет интерес с точки зрения устойчивости данных соединений к изоморфным замещениям и может привести к открытию новых минералов.
Лабораторные исследования проводились в ресурсном центре «Рентгенодифракционные методы исследования» Научного парка СПбГУ.
Исследование проведено ученым СПбГУ в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом.
Автор: А. Шевченко
