Войти
Synroc, портмоне из «синтетического камня», представляет собой средство безопасного хранения радиоактивных отходов. Он был впервые предложен в 1978 году группой под руководством доктора Теда Рингвуда из Австралийского национального университета, а дальнейшие исследования были предприняты в сотрудничестве с ANSTO в исследовательских лабораториях в Лукас-Хайтс.
Synroc состоит из трех титаната минералов - голландита, zirconolite и перовскита - плюс рутила и небольшого количества металлического сплава. Они объединяются в суспензию, к которой добавляется часть высокоактивных жидких ядерных отходов. Смесь сушат и прокаливают при 750 ° C (1380 ° F) с получением порошка.
Затем порошок сжимается в процессе, известном как горячее изостатическое прессование (HIP), где он сжимается в сильфонном контейнере из нержавеющей стали при температурах 1150–1200 ° C (2100–2190 ° F).
В результате получился цилиндр из твердой, плотной черной синтетической породы.
Если ядерные отходы хранятся в жидкой форме, они могут попасть в окружающую среду и водные пути и нанести большой ущерб. В целом эти риски значительно сведены к минимуму.
В отличие от аморфного боросиликатного стекла, Synroc представляет собой керамику, которая включает радиоактивные отходы в свою кристаллическую структуру. Природные породы могут хранить радиоактивные материалы в течение длительного времени. Цель Synroc - имитировать это путем преобразования жидкости в кристаллическую структуру и использования для хранения радиоактивных отходов. Стеклянные композитные материалы на основе Synroc (GCM) сочетают технологическую и химическую гибкость стекла с превосходной химической стойкостью керамики и позволяют достичь более высоких объемов отходов.
Для иммобилизации различных типов отходов могут быть разработаны различные типы форм отходов Synroc (соотношение компонентов минералов, конкретные значения давления и температуры HIP и т. Д.). Только цирконолит и перовскит могут содержать актиниды. Точные пропорции основных фаз меняются в зависимости от состава ВАО. Например, Synroc-C разработан таким образом, чтобы содержать около 20 мас.% Прокаленных ВАО и состоит примерно из (в мас.%): 30 - голландита; 30 - цирконолит; 20 - перовскит и 20 - оксиды титана и другие фазы. Иммобилизация оружейного плутония или трансурановых отходов вместо объемных ВАО может существенно изменить фазовый состав Synroc на керамику на основе цирконолита или пирохлора. Исходный прекурсор для изготовления Synroc-C содержит ~ 57 мас.% TiO2 и 2 мас.% Металлического Ti. Металлический титан обеспечивает восстановительные условия во время синтеза керамики и помогает снизить улетучивание радиоактивного цезия.
Synroc не является методом утилизации. Synroc еще нужно сохранить. Несмотря на то, что отходы удерживаются в твердой решетке и не могут распространяться, они все же радиоактивны и могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду. Synroc - это превосходный метод хранения ядерных отходов, поскольку он сводит к минимуму выщелачивание.
В 1997 году Synroc был испытан на реальных ВАО с использованием технологии, разработанной совместно ANSTO и Аргоннской национальной лабораторией Министерства энергетики США. В январе 2010 года Министерство энергетики США выбрало горячее изостатическое прессование (HIP) для обработки отходов в Национальной лаборатории Айдахо.
В апреле 2008 года Battelle Energy Alliance подписал контракт с ANSTO, чтобы продемонстрировать преимущества Synroc в переработке отходов, которыми управляет Batelle, в рамках контракта на управление Национальной лабораторией Айдахо.
Synroc был выбран в апреле 2005 года многомиллионный «демонстрационной» контракт устранить 5 т (5,5 коротких тонн) плутония -contaminated отходов на British Nuclear Fuel «s Селлафильде завод, на северо - западном побережье Англии.
|volume=имеет дополнительный текст ( справка )