Магний-калий-фосфатный компаунд пригоден для безопасного сохранения отработавшего сорбента минорных актинидов. Такие выводы сделали учёные ГЕОХИ РАН. В журнале «Атомная энергия» опубликована статья группы авторов «Иммобилизация отработавшего сорбента для разделения америция и кюрия в магний-калий-фосфатный компаунд». В числе авторов (C. А. Фимина, Н. Д. Чалышева, К. Ю. Белова, Б. В. Савельев) – Сергей Винокуров, Заместитель директора по научной работе ГЕОХИ РАН, д.х.н.член Общественного совета Росатома.
Актуальность исследования обусловлена тем, что в рамках проекта «Прорыв» на завершающей стадии переработки отработавшего нитридного топлива предусмотрено разделение америция и кюрия методом вытеснительной комплексообразовательной хроматографии с использованием катионообменного сорбента. В целях радиоэкологической безопасности окружающей среды необходимо переводить отработавший радиоактивный сорбент в стабильный компаунд.
Цель работы – апробация магний-калий-фосфатной (МКФ) матрицы для иммобилизации отработавшего радиоактивного сорбента (образующегося в процессе переработки отработавшего нитридного топлива), а также определение показателей качества получаемого МКФ-компаунда.
Определение фазового состава полученных образцов методом рентгеновской дифрактометрии; их водостойкости, механической прочности на сжатие, устойчивости к термическим циклам «замораживание – оттаивание» и к выщелачиванию матрицеобразующих элементов и изотопов 241, 243Am и 244Cm – в соответствии со стандартными тестами.
В результате получены образцы МКФ-компаунда, содержащие до 20 масс.% имитатора отработавшего сорбента и 10 масс.% волластонита, их основная кристаллическая фаза – целевая фосфатная фаза – аналог природного минерала К-струвита. Прочность на сжатие МКФ-компаунда – ок. 6 МПа, в том числе после исследования устойчивости к термическим циклам «замораживание – оттаивание» и водостойкости после 90-дневного погружения в воду. Показана высокая устойчивость компаунда к выщелачиванию матрицеобразующих элементов и изотопов.
Таким образом, авторами показана перспективность практического использования МКФ-компаунда для иммобилизации отработавшего радиоактивного сорбента (образующегося при переработке отработавшего нитридного топлива). Показатели качест ва получаемого компаунда соответствуют нормативным требованиям к отвержденным радиоактивным отходам.