Радиационная и гидротермальная устойчивость потенциальной матрицы РЗЭ-актинидной фракции на основе титаната неодима

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Плавлением в холодном тигле индукционного нагрева получен образец, состоящий из фазы Nd4(Ti,Zr)9O24 и рутила (Ti,Zr)O2. При облучении электронами с энергией 4.5−5 МэВ до дозы 5 × 109 Гр не зафиксировано изменение фазового состава и параметров кристаллической решетки основных фаз. После облучения дозой ≥109 Гр скорость выщелачивания Nd3+ увеличивается в несколько раз по сравнению с аналогичными периодами выщелачивания при одинаковых условиях гидролитических испытаний.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Ю. А. Ковалева

Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии

Email: lizin@niiar.ru
Russian Federation, ул. Электродная, 2, Москва, 111524

Д. М. Яндаев

Государственный научный центр — Научно-исследовательский институт атомных реакторов

Email: lizin@niiar.ru
Russian Federation, Западное ш., 9, Димитровград, Ульяновская обл.,433510

М. Ю. Каленова

Институт проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук

Email: lizin@niiar.ru
Russian Federation, ул. Большая Тульская, 52, Москва, 115191

С. В. Юдинцев

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук

Email: lizin@niiar.ru
Russian Federation, Старомонетный пер., 35, Москва, 119017

А. А. Лизин

Государственный научный центр — Научно-исследовательский институт атомных реакторов

Author for correspondence.
Email: lizin@niiar.ru
Russian Federation, Западное ш., 9, Димитровград, Ульяновская обл.,433510

И. М. Мельникова

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук; Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности

Email: lizin@niiar.ru
Russian Federation, Старомонетный пер., 35, Москва, 119017; ул. Электродная, 2, Москва, 111524

М. И. Хамдеев

Государственный научный центр — Научно-исследовательский институт атомных реакторов

Email: lizin@niiar.ru
Russian Federation, Западное ш., 9, Димитровград, Ульяновская обл.,433510

References

  1. Hench L.L., Clark D.E., Campbell J. High level waste immobilization forms // Nucl. Chem. Waste Manage. 1984. V. 5. № 2. P. 149–173.
  2. Donald I.W., Metcalfe B.F., Taylor R.N. The immobilization of high level radioactive wastes using ceramics and glasses // J. Mater. Sci. 1997. V. 32. P. 5851–5897.
  3. Radioactive waste forms for the future. / Eds. Lutze W., Ewing R.C. N.Y.: Elsevier, 1988. 778 p.
  4. Vernaz É., Bruezière J. History of nuclear waste glass in France // Proc. Mater. Sci. 2014. V. 7. P. 3–9. https://doi.org/10.1016/j.mspro.2014.10.002
  5. Harrison M.T. Vitrification of high level waste in the UK // Proc. Mater. Sci. 2014. V. 7. P. 10–15. https://doi.org/10.1016/j.mspro.2014.10.003
  6. Vienna J. Nuclear waste vitrification in the United States: recent developments and future options // Int. J. Appl. Glass Sci. 2010. V. 1 (3). P. 309–321. https://doi.org/10.1111/j.2014-1294.2010.00023.x
  7. Jantzen C.M. Development of glass matrices for high level radioactive wastes // Handbook of advanced radioactive waste conditioning technologies. / Ed. Ojovan M.I. Cambridge: Woodhead, 2011. Ch. 9. P. 230–292. https://doi.org/10.1533/9780857090959.2.230
  8. Gin S., Abdelouas A., Criscenti L.J., Ebert W.L., Ferrand K., Geisler T., Harrison M.T., Inagaki Y., Mitsui S., Mueller K.T., Marra J.C., Pantano C.G., Pierce E.M., Ryan J.V., Schofield J.M., Steefel C.I., Vienna J.D. An international initiative on long-term behavior of high-level nuclear waste glass // Mater. Today. 2013. V. 16. № 6. P. 243–248. https://doi.org/10.1016/j.mattod.2013.06.008
  9. Поляков А.С., Борисов Г.Б., Моисеенко Н.И., Основин В.И., Дзекун Е.Г., Медведев Г.М., Бельтюков В.А., Дубков С.А., Филиппов С.Н. Опыт эксплуатации керамического плавителя ЭП-500/1p по остекловыванию жидких высокоактивных отходов // Атомная энергия. 1994. Т. 76. Вып. 3. С. 183–188.
  10. Глаголенко Ю.В., Дзекун Е.Г., Ровный С.И., Сажнов В.К., Уфимцев В.П., Брощевицкий В.С., Лаптев Г.А., Основин В.И., Захаркин Б.С., Смелов В.С., Ненарокомов Э.А., Никипелов Б.В. Переработка отработавшего ядерного топлива на комплексе РТ-1: история, проблемы, перспективы // Вопросы радиационной безопасности. 1997. № 2. С. 3–12.
  11. Ringwood A.E., Kesson S.E., Ware N.G., Hibberson W.O., Major A. The SYNROC process: a geochemical approach to nuclear waste immobilization // Geochem. J. 1979. V. 13. P. 141–169. https://doi.org/10.2343/geochemj.13.141
  12. Lumpkin G.R., Geisler-Wierwille T. Minerals and natural analogues / Ed. Konings R.J.M. Amsterdam: Elsevier, 2012. Ch. 5.22. P. 563–600. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803581-8.11748-5
  13. Caurant D., Majérus O. Glasses and glass-ceramics for nuclear waste immobilization // Encyclopedia of materials: technical ceramics and glasses. / Ed. Pomeroy M. Oxford: Elsevier, 2021. P. 762–790. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818542-1.00090-4
  14. Ojovan M.I., Yudintsev S.V. Glass, ceramic, and glass-crystalline matrices for HLW immobilisation // Open Ceram. 2023. V. 14. Р. 100355. https://doi.org/10.1016/j.oceram.2023.100355
  15. Shoup S.S., Bamberger C.E., Tyree J.L., Anovitz L. Lanthanide-containing zirconotitanate solid solutions // J. Solid State Chem. 1996. V. 127. P. 231–239.
  16. Юдинцев С.В., Стефановский С.В., Стефановская О.И., Никонов Б.С., Никольский М.С. Межфазовое распределение урана в матрицах для иммобилизации актинид–редкоземельной фракции высокорадиоактивных отходов // Радиохимия. 2015. Т. 57. Вып. 6. С. 547–555. https://doi.org/10.1134/S1066362215060120
  17. Юдинцев С.В. Поведение матриц с имитаторами РЗЭ-актинидной фракции при ионном облучении // Радиохимия. 2018. Т. 60. № 3. С. 273–278. https://doi.org/007.001.0033-8311.2018.060.003.15
  18. Юдинцев С.В., Готовчиков В.Т., Омельяненко Б.И., Никонов Б.С., Никольский М.С., Крицкая О.Е. Иммобилизация отходов редкоземельно-актинидной фракции с использованием неорганического сорбента “термоксид-5” // Геоэкология. 2013. № 4. С. 383–392. https://doi.org/10.1134/S1066362215060120
  19. Волков Ю.Ф. Томилин С.В., Лукиных А.Н., Лизин А.А., Яковенко А.Г., Спиряков В.И., Бычков А.В., Джардин Л. Изучение титанатной керамики на основе пирохлора — кандидатного материала для иммобилизации плутония I Радиационная устойчивость // Радиохимия. 2004. Т. 46. № 4. С. 322–328.
  20. Ryerson F.J. Microstructure and mineral chemistry of Synroc-D // J. Am. Ceram. Soc. 1983. V. 66. № 9. P. 629–636.
  21. Лаверов Н.П., Юдинцев С.В., Коновалов Э.Е., Мишевец Т.О., Никонов Б.С., Омельяненко Б.И. Матрица для иммобилизации радиоактивного технеция // Докл. АН. 2010. Т. 431. № 2. С. 196–200. https://doi.org/10.1134/S0012500810030031
  22. Суворова B.А., Самохвалова О.Л., Тихомирова В.И. Иммобилизация радионуклидов йода в керамике, полученной из медьсодержащих цеолитов // Геохимия. 2005. № 8. С. 904–908.
  23. Implications of partitioning and transmutation in radioactive waste management. Vienna: IAEA. 2004.Tech. Rep. Ser. no. 435. P. 51–62.
  24. Копырин А.А., Карелин А.И., Карелин В.А. Технология производства и радиохимической переработки ядерного топлива. М.: Атомиздат, 2006. 576 с.
  25. Baron P., Cornet S.M., Collins E.D., DeAngelis G., Del Cul G., Fedorov Yu., Glatz J.P., Ignatiev V., Inoue T., Khaperskaya A., Kim I.T., Kormilitsyn M., Koyama T., Law J.D., Lee H.S., Minato K., Morita Y., Uhlíř J., Warin D., Taylor R.J. A Review of separation processes proposed for advanced fuel cycles based on technology readiness level assessments // Prog. Nucl. Energy. 2019. V. 117. Р. 103091. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2019.103091
  26. Fielding P.E., White T.J. Crystal chemical incorporation of high-level waste species in alumino-titanate-based ceramics: valence, location, radiation damage, and hydrothermal durability // J. Mater. Res. 1987. V. 2 (3). P. 388–414. https://doi.org/10.1557/JMR.1987.0387
  27. Orlova A.I., Ojovan M.I. Ceramic mineral waste-forms for nuclear waste immobilization // Materials. 2019. V. 12 (16). Р. 2638. https://doi.org/10.3390/ma12162638
  28. Donald I.W. Waste immobilization in glass and ceramic based hosts: radioactive, toxic, and hazardous wastes. Chichester: Wiley, 2010. 507 p. https://doi.org/10.1002/9781444319354
  29. Vance E.R., Zhang Y., Gregg D.J. Ceramic waste forms // Comprehensive nuclear materials / Eds. Konings R., Stoller R. 2nd ed. N.Y.: Elsevier, 2020. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-056033-5.00108-7
  30. Gregg D.J., Farzana R., Dayal P., Holmes R., Gerry T. Synroc technology: perspectives and current status (review) // J. Am. Ceram. Soc. 2020. V. 103. P. 5424–5441. https://doi.org/10.1111/jace.17322
  31. Юдинцев С.В. Изоляция фракционированных отходов ядерной энергетики // Радиохимия. 2021. Т. 63. № 5. С. 403–430. https://doi.org/10.31857/S0033831121050014
  32. Zhang Y., Kong L., Ionescu M., Gregg D.J. Current advances on titanate glass-ceramic composite materials as waste forms for actinide immobilization: a technical review // J. Eur. Ceram. Soc. 2022. V. 42. P. 1852–1876. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2021.12.077
  33. Lumpkin G.R. Ceramic host phases for nuclear waste remediation // experimental and theoretical approaches to actinide chemistry / Eds. Gibson J.K., de Jong W.A. N.Y.: Wiley, 2018. Р. 333–377. https://doi.org/10.1002/9781119115557.ch7
  34. Лившиц Т.С. Бритолиты как природные аналоги матриц актинидов: устойчивость к радиационным разрушениям // Геология рудных месторождений. 2006. Т. 48. № 5. С. 410–422.
  35. Weber W.J., Ewing R.C., Angel C.A., Arnold G.W., Cormack A.N., Delaye J.M., Griscom D.L., Hobbs L.W., Navrotsky A., Price D.L., Stoneham A.M., Weinberg M.C. Radiation effects in glass used for immobilization of high-level waste and plutonium disposition // J. Mater. Res. 1997. V. 12 (8). P. 1946–1978.
  36. Weber W.J., Ewing R.C., Catlow C.R.A., Diaz de la Rubia T., Hobbs L.W., Kinoshita C., Matzke Hj., Motta A.T., Nastasi M., Salje E.K.H., Vance E.R., Zinkle S.J. Radiation effects in crystalline ceramics for the immobilization of high-level nuclear waste and plutonium // J. Mater. Res. 1998. V. 13. № 6. P. 1434–1484.
  37. Yudintsev S.V., Lizin A.A., Livshits T.S., Stefanovsky S.V., Tomilin S.V., Ewing R.C. Ion-beam irradiation and cm-doping investigations of radiation damage in the crystalline nuclear waste forms for actinides // J. Mater. Res. 2015. V. 30. № 9. P. 1516–1528. https://doi.org/10.1557/jmr.2015.23
  38. Ringwood A.E., Kesson S.E., Ware N.G. Immobilization of high level nuclear reactor wastes in SYNROC // Nature. 1979. V. 278. P. 219–223
  39. Ringwood A.E., Oversby V.M., Kesson S.E., Sinclaire W., Ware N.G. Immobilization of high-level nuclear reactor wastes in SYNROC: a current appraisal // Nucl. Chem. Waste Manage. 1981. V. 2. P. 287–305.
  40. Crum J., Maio V., McCloy J., Scott C., Riley B., Benefiel B., Vienna J., Archibald K., Rodriguez C., Rutledge V., Zhu Z., Ryan J., Olszta M. Cold crucible induction melter studies for making glass ceramic waste forms: a feasibility assessment // J. Nucl. Mater. 2014. V. 444. P. 481–492. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2013.10.029
  41. Amoroso J., Marra J.C., Tang M., Lin Y., Chen F., Su D., Brinkman K.S. Melt processed multiphase ceramic waste forms for nuclear waste immobilization // J. Nucl. Mater. 2014. V. 454. P. 12–21. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2014.07.035
  42. Amoroso J.W., Marra J., Dandeneau C.S., Brinkman K., Xu Y., Tang M., Maio V., Webb S.M., Chiu W.K.S. Cold crucible induction melter test for crystalline ceramic waste form fabrication: a feasibility assessment // J. Nucl. Mater. 2017. V. 486. P. 283–297. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2017.01.028
  43. Vlasov V.I., Kedrovsky O.L., Nikiforov A.S., Polyakov A.S., Shishtchitz I.Y. Handling of liquid radioactive waste in the concept of closed nuclear fuel // Back end of the nuclear fuel cycle: strategies and options. Vienna: IAEA, 1987. P. 109–117.
  44. Kushnikov V.V., Matyunin Yu.I., Smelova T.V., Demin A.V. Use of induction melter with a cold crucible (CCIM) for HLLW and plutonium immobilization // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1997. V. 465. P. 55–64.
  45. Smelova T.V., Krylova N.V., Shestoperov I.N. Synthetic mineral-like matrices for HLLW solidification: preparation by induction melter with a cold crucible (CCIM) // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1997. V. 465. P. 425–431.
  46. Smelova T.V., Krylova N.V., Yudintsev S.V., Nikonov B.S. Silicate Matrix of actinide-bearing wastes // Dokl. Earth Sci. 2000. V. 374 (7). P. 1149–1152.
  47. Demine A.V., Krylova N.V., Polyektov P.P., Shestoperov I.N., Smelova T.V., Gorn V.F., Medvedev G.M. High level liquid waste solidification using a “cold” crucible induction melter // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2001. V. 663.
  48. Полуэктов П.П., Суханов Л.П., Матюнин Ю.И. Научные подходы и технические решения в области обращения с жидкими высокоактивными отходами // Рос. хим. журн. 2005. Т. XLIX. № 4. С. 29–41.
  49. Юдинцев С.В., Стефановский С.В., Каленова М.Ю., Никонов Б.С., Никольский М.С., Кощеев А.М., Щепин А.С. Матрицы для иммобилизации отходов редкоземельно-актинидной фракции, полученные методом индукционного плавления в холодном тигле // Радиохимия. 2015. Т. 57. Вып. 3. С. 272–282. https://doi.org/10.31857/S2686739721050200
  50. Stefanovsky S.V., Yudintsev S.V., Vinokurov S.E., Myasoedov B.F. Chemical-technological and mineralogical-geochemical aspects of the radioactive waste management // Geochem. Int. 2016. V. 54. № 13. P. 1136–1156. https://doi.org/10.1134/S001670291613019X
  51. Stefanovsky S., Ptashkin A., Knyazev O., Stefanovsky O., Yudintsev S., Nikonov B., Myasoedov B.F. Cold crucible melting and characterization of titanate-zirconate pyrochlore as potential rare earth/actinide waste form // Ceram. Int. 2019. V. 45. № 3. P. 3518–3521. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.11.009
  52. Лопух Д.Б., Вавилов А.В., Хоршев А.А., Скриган И.Н., Мартынов А.П. Экспериментальные и теоретические исследования индукционных печей с холодными тиглями и донным нагревом для остекловывания радиоактивных отходов // Радиоактивные отходы. 2022. № 4 (21). С. 13–23. https://doi.org/10.25283/2587-9707-2022-4-13-23
  53. Сорокин В.Т., Павлов Д.И., Кащеев В.А., Мусатов Н.Д., Баринов А.С. Научные и проектные аспекты остекловывания жидких радиоактивных отходов АЭС с ВВЭР-1200 // Радиоактивные отходы. 2020. № 2 (11). С. 56–65. https://doi.org/10.25283/2587-9707-2020-2-56-65
  54. Мельникова И.М., Каленова М.Ю., Щепин А.С., Юдинцев С.В. Устойчивость в воде матриц редкоземельно-актинидной фракции высокорадиоактивных отходов // Докл. АН. 2023. Т. 508. № 2. С. 275–282. https://doi.org/10.31857/S2686739722601594
  55. Gong W., Zhang R. Phase relationship in the TiO2–Nd2O3 pseudo-binary system // J. Alloys Compd. 2013. V. 548. P. 216–221. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2012.08.112
  56. Aughterson R.D., Lumpkin G.R., Thorogood G.J., Zhang Z., Gault B. Crystal chemistry of the orthorombic Ln2TiO5 compounds with Ln = La, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb and Dy // J. Solid State Chem. 2015. V. 227. P. 60–67. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2015.03.003
  57. Юдинцев С.В., Никольский М.С., Стефановская О.И., Никонов Б.С. Кристаллохимия титанатов и цирконатов редких земель — возможных матриц для изоляции актинидов // Радиохимия. 2022. Т. 64. № 6. С. 503–514. https://doi.org/10.31857/S0033831122060016
  58. Smith K.L., Blackford M.G., Lumpkin G.R., Whittle K., Zaluzecet N.J. Radiation tolerance of A2B2O7 compounds at the cubic-monoclinic boundary // Microsc. Microanal. 2006. V. 12. № 2. P. 1094–1095.
  59. Whittle K.R., Lumpkin G.R., Blackford M.G. Ion-beam irradiation of lanthanum compounds in the systems La2O3 — Al2O3 and La2O3 — TiO2 // J. Solid State Chem. 2010. V. 183. P. 2416–2420. https://doi.org/10,1016/j.jssc.2010.07.033
  60. Aughterson R.D., Lumpkin G.R., Ionescu M., de los Reyes M., Gault B., Whittle K.R., Smith K.L., Cairney J.M. Ion-irradiation resistance of the orthorhombic Ln2TiO5 (Ln = La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy) series // J. Nucl. Mater. 2015. V. 467. P. 683–691. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2015.10.028
  61. Aughterson R. The in situ 1 MeV Kr — irradiation study of amorphisation resistance for the Ln2TiO5 (Ln = lanthanides and yttrium) series. A review // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. 2023. V. 538. P. 144–156. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2023.02.026
  62. Юдинцев С.В., Александрова Е.В., Лившиц Т.С., Мальковский В.И., Бычкова Я.В., Тагиров Б.Р. Коррозионная стойкость в воде кристаллических матриц для иммобилизации актинидов // Докл. АН. 2014. Т. 458. № 5. C. 598–601. https://doi.org/10.7868/S0869565214290283
  63. Юдинцев С.В., Никольский М.С., Никонов Б.С., Мальковский В.И. Матрицы для изоляции актинидных отходов в глубоком скважинном хранилище // Докл. АН. 2018. Т. 480. № 2. С. 217–222. https://doi.org/10.7868/S086
  64. Yang K., Lei P., Yao T., Gong B., Wang Y., Li M., Wang J., Lian J. A systematic study of lanthanide titanates (A2Ti2O7) chemical durability: corrosion mechanisms and control parameters // Corros. Sci. 2021. V. 185. Р. 109394. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2021.109394
  65. Livshits T.S., Zhang J., Yudintsev S.V., Stefanovsky S.V. New titanate matrices for immobilization of REE — actinide high-level waste // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2015. V. 304. № 1. P. 47–52. https://doi.org/10.1007/s10967-014-3697-6
  66. Юдинцев С.В. Титанаты лантанидов — потенциальные матрицы для иммобилизации актинидных отходов // Докл. АН. 2015. Т. 460. № 4. С. 453–458. https://doi.org/10.7868/S08695655215040192
  67. Юдинцев С.В., Лизин А.А., Томилин С.В. Синтез и изучение неодим-титанатной керамики с кюрием // Докл. РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 503. № 1. С. 71–76. https://doi.org/10.31857/S2686739722030148
  68. Юдинцев С.В., Данилов С.С., Ширяев А.А., Мельникова И.М. О коррозионной устойчивости Nd-Ti матрицы актинидов // Докл. РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 505. № 1. С. 119–123. https://doi.org/10.31857/S2686739722070192
  69. Dacheux N., Podor R., Chassigneux B., Brandel V., Genet M. Actinides immobilization in new matrices based on solid solution: Th4−xMIVx(PO4)4P2O7. (MIV = 238U, 239Pu) // J. Alloys Compd. 1998. V. 236. P. 271–273.
  70. Канчин Г.Н., Пиз Р.С. Смещение атомов в твердых телах под действием излучения // Успехи физ. наук. 1956. Т. 60. Вып. 4. С. 591–615.
  71. ГОСТ 52126-2003. Отходы радиоактивные. Определение химической устойчивости отвержденных высокоактивных отходов методом длительного выщелачивания. М.: Госстандарт России: ИПК, Издательство стандартов. 2003.
  72. Tang M., Kossoy A., Jarvinen G., Crum J., Turo L., Riley B., Brinkman K., Fox K., Amoroso J., Marra J. Radiation stability test on multiphase glass ceramic and crystalline ceramic waste forms // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. 2014. V. 326. P. 293–297. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2013.10.092
  73. Sun K., Wang L.M., Ewing R.C. Microstructure and chemistry of an aluminophosphate glass waste form under electron beam irradiation // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2004. V. 807. P. 121–126.
  74. Ojovan M.I. The flow of glasses and glass–liquid transition under electron irradiation // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. P. 12120. https://doi.org/10.3390/ijms241512120
  75. Rost C.M., Sachet E., Borman T., Moballegh A., Dickey E.C., Hou D., Jones J.L., Curtarolo S., Maria J.P. Entropy-stabilized oxides // Nat. Commun. 2015. V. 6. P. 8485. https://doi.org/10.1038/ncomms9485
  76. Wright A., Luo J. A step forward from high-entropy ceramics to compositionally complex ceramics: a new perspective // J. Mater. Sci. 2020. V. 55. P. 9812–9827. https://doi.org/10.1007/s10853-020-04583-w
  77. Zhou L., Li F., Liu J.-X., Sun S.-K., Liang Y., Zhang G.-J. High-entropy A2B2O7-type oxide ceramics: a potential immobilising matrix for high-level radioactive waste // J. Hazard. Mater. 2021. V. 415. P. 125596. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125596
  78. Zhang S., Li W., Ge Y., Liao Y., Zhang H., Duan T. Crystal structure design and chemical stability of radionuclides immobilized on high entropy garnet ceramics // Ceram. Int. 2023. V. 49. P. 35034–35041. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.08.177

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Possible phase diagram of the NdO1.5–TiO2–ZrO2 system at 1450°C [55]: dark areas — single-phase fields, shaded — two-phase, 3ph — three-phase fields.

Download (161KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Structure of Nd4Ti9O24: Ti polyhedra in green, Nd polyhedra in brown.

Download (159KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Appearance of material obtained by granulation.

Download (220KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Appearance of the obtained samples.

Download (126KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. SEM image of the central area of the sample: gray — Nd titanate, black — rutile.

Download (316KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. SEM image of the peripheral area of the sample: gray — Nd titanate, black — rutile.

Download (299KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. X-ray diffraction patterns of the samples after electron irradiation.

Download (270KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. SEM images of the initial sample (a) and after irradiation to doses of 10⁷ (b), 5 × 10⁸ (c), and 5 × 10⁹ Gy (d): light — Nd titanate, dark — rutile (scale bar — 20 µm).

Download (84KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Absorbed dose in vitrified HLW from plutonium separation (1, 3) and SNF reprocessing (2, 4): 1, 2 — α-radiation; 3, 4 — β-radiation [35].

Download (73KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences