Учёные нашли способ надёжно изолировать один из самых токсичных продуктов ядерного распада — стронций-90 — превратив его в прочную минералоподобную керамику. Разработку представили специалисты Дальневосточного федерального университета совместно с Минобрнауки России.
Стронций-90 с периодом полураспада около 30 лет особенно опасен: он легко мигрирует в окружающей среде и накапливается в костях живых организмов. Традиционные методы захоронения — цементирование и остекловывание — увеличивают объём отходов и не гарантируют абсолютной долговременной стабильности.
Российские учёные предложили принципиально иной подход: они смешали белую глину (каолин) с карбонатом стронция — имитатором радиоактивных отходов — и обработали смесь методом реакционного искрового плазменного спекания.
Технология позволяет за пять минут при температуре 1000 °С создать герметичный материал, в котором атомы стронция не просто застревают в массе, а встраиваются в кристаллическую решётку двух новых минералов — стронциевого полевого шпата и ср-геленита.
Испытания на гидролитическую стойкость подтвердили эффективность разработки: за месяц контакта с водой из керамики выщелочилось лишь 0,62 % стронция. Это на порядок лучше показателей аналогов, полученных из чистых оксидов.
Исследователи отмечают, что полученные результаты ещё не дотягивают до самых строгих международных нормативов по скорости выщелачивания. Поэтому команда планирует оптимизировать состав смеси и параметры спекания, чтобы вывести технологию на уровень мировых требований.
