Способ стабилизации уран- и плутонийсодержащих материалов в керамикрите, и кристаллический радиоактивный материал - RU2005129122A

Реферат

1. Способ стабилизации ядерных материалов, включающих один или несколько оксидов и/или галогенидов актинидов и/или трансурановых элементов, и/или углеводородов, и/или кислот, загрязненных актинидами и/или трансурановыми элементами, который заключается в обработке ядерных материалов путем регулирования рН ядерного материала или любой его части, в случае необходимости, чтобы значение рН было не ниже, чем приблизительно 5, и добавлении достаточного количества MgO, чтобы превратить присутствующие фториды в MgF₂, и добавлении достаточного количества γ-оксида алюминия, чтобы поглотить практически все присутствующие жидкие углеводороды, добавление связующего, содержащего MgO и КН₂PO₄, к обработанному ядерному материалу с образованием суспензии, в которой связующий агент присутствует в количестве не менее чем приблизительно 20 мас.% от суммы ядерного материала и связующего, причем в этом связующем присутствует не меньше, чем 15 мас.% MgO от суммы ядерного материала и связующего, добавлении MgO в количестве, свыше стехиометрического, которое необходимо для взаимодействия с КН₂PO₄, в количестве вплоть до приблизительно 45 мас.% от суммы ядерного материала и связующего, в зависимости от состава ядерного материала и скорости образования MgKPO₄ по этой реакции.

2. Способ по п.1, в котором актиниды и/или трансурановые элементы содержат урановый компонент.

3. Способ по п.1, в котором актиниды и/или трансурановые элементы содержат плутониевый компонент.

4. Способ по п.1, в котором галогениды содержат фториды.

5. Способ по п.1, в котором углеводороды содержат масла и/или смазки.

6. Способ по п.1, в котором ядерный материал представляет собой отходы.

7. Способ по п.1, в котором величину рН регулируют до другой обработки ядерного материала.

8. Способ по п.1, в котором в ходе стабилизации добавляют борат или борную кислоту с целью регулирования скорости реакции.

9. Способ по п.1, в котором в ходе стабилизации добавляют наполнитель.

10. Способ по п.9, в котором наполнитель представляет собой оксид четырехвалентного металла, и/или оксид алюминия, и/или летучую золу класса F.

11. Способ по п.10, в котором оксид четырехвалентного металла представляет собой один или более из оксида титана или оксида циркония.

12. Способ по п.1, в котором величину рН регулируют оксидом магния.

13. Способ по п.1, в котором MgO прокаливают.

14. Способ по п.1, в котором жидкий ядерный материал предварительно обрабатывают стабилизатором, без смеси MgO и КН₂РО₄ .

15. Способ стабилизации ядерного материала, включающего один или несколько оксидов или галогенидов актинидов и/или трансурановых элементов, и/или углеводородов, и/или кислот, загрязненных актинидами и/или трансурановыми элементами, который заключается в обработке ядерного материала путем регулирования рН жидкого ядерного материала или любой его части, в случае необходимости, с помощью прокаленного MgO, чтобы значение рН было не ниже, чем приблизительно 5, и добавлении достаточного количества прокаленного MgO, чтобы превратить присутствующие фториды в MgF₂, и добавлении γ-оксида алюминия в количестве, достаточном для почти полного поглощения всех присутствующих жидких углеводородов, добавлении связующего, содержащего прокаленный MgO и КН₂PO₄, к обработанному жидкому ядерному материалу с образованием суспензии, в которой связующее присутствует в количестве приблизительно от 60 до 80 мас.% от суммы ядерного материала и связующего, причем прокаленный MgO присутствует в связующей композиции в количестве не менее 15 мас.% от суммы ядерного материала и связующего, добавлении бората или борной кислоты с целью регулирования скорости реакции, и прокаленного MgO свыше стехиометрического количества, которое необходимо для взаимодействия с КН₂PO₄, в количестве вплоть до приблизительно 45 мас.% от суммы ядерного материала и связующего, в зависимости от состава ядерного материала и скорости образования MgKPO₄ по этой реакции.

16. Способ по п.15, в котором актиниды и/или трансурановые элементы содержат урановый и/или плутониевый компонент.

17. Способ по п.15, в котором галогениды содержат хлориды и/или фториды.

18. Способ по п.15, в котором углеводородная жидкость содержит смазки и/или масла.

19. Способ по п.15, и дополнительно включающий добавление наполнителя из оксида алюминия, и/или оксида четырехвалентного металла, и/или летучей золы класса F.

20. Кристаллический радиоактивный материал, содержащий связующее из продукта взаимодействия прокаленного MgO с КН₂PO₄, и радиоактивный материал из оксидов и/или галогенидов актинидов и/или трансурановых элементов, и/или углеводородов, и/или кислот, загрязненных актинидами и/или трансурановыми элементами, и/или актинидами, и/или трансурановыми элементами с маслами и/или смазками или без них, обработанными до смешивания с указанным связующим, чтобы значение рН было не ниже, чем приблизительно 5, и чтобы превратить присутствующие фториды в MgF₂, с помощью прокаленного MgO, и с γ-оксидом алюминия, для того чтобы поглотить все присутствующие жидкие углеводороды, в котором указанный радиоактивный материал инкапсулируется и стабилизируется указанным связующим, причем указанное связующее присутствует в количестве не менее чем 20 мас.% от кристаллического радиоактивного материала.

21. Кристаллический радиоактивный материал по п.20, в котором указанное связующее присутствует в количестве приблизительно от 60 до 80% от его массы.

22. Кристаллический радиоактивный материал по п.21, в котором указанные актиниды и/или трансурановые элементы содержат урановый и/или плутониевый компоненты.

23. Кристаллический радиоактивный материал по п.22, в котором рН регулируется с помощью прокаленного MgO.

24. Кристаллический радиоактивный материал по п.23, в котором величина рН составляет не менее чем приблизительно 6.

25. Кристаллический радиоактивный материал по п.20, и дополнительно включающий приблизительно до 2 мас.% продуктов взаимодействия бората и/или борной кислоты и указанного связующего.

26. Кристаллический радиоактивный материал по п.20, и дополнительно включающий наполнитель из одного или более из оксида алюминия, и/или оксида четырехвалентного металла, и/или летучей золы класса F.

27. Кристаллический радиоактивный материал по п.20, в котором радиоактивный материал содержит хлорированный материал, смешанный с оксидами актинидов.