Термовискозиметрические характеристики боросиликатных стекол для перспективной области легкоплавких составов, разрабатываемых для удаляемого малогабаритного плавителя дизайна Производственного объединения «Маяк»

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность исследования определяется необходимостью получения экспериментальных данных по зависимости термовискозиметрических свойств исследуемых боросиликатных стекол от температуры для решения задачи по разработке легкоплавкого состава боросиликатного стекла для малогабаритного плавителя дизайна Производственного объединения «Маяк».

Цель: определение наиболее полных характеристик исследуемых боросиликатных стекол путем проведения термовискозиметрических измерений с применением симплекс-решетчатого плана четвертого порядка для получения в дальнейшем полинома, отражающего зависимость исследуемого свойства смеси от содержания в ней компонентов.

Методы: математическое моделирование, симплекс-решетчатый план.

Результаты и выводы. Одним из наиболее эффективных методов планирования эксперимента, позволяющих при относительно малом числе опытов получить математическую модель, отражающую зависимость исследуемого свойства смеси от содержания в ней компонентов, является метод планирования эксперимента на симплексе. Для упрощения решения подобной задачи обычно выделяют группу или группы компонентов, в которых соотношение массовой доли составных частей не меняется. В данной статье взяты три группы компонентов – имитаторы высокоактивных отходов, оксид натрия и оксид бора, и стеклофритта. Выделена наиболее перспективная область, где массовая доля стеклофритты составляет от 67,5 до 75 %, массовая доля натрия и бора – от 25 до 32,5 % и массовая доля компонентов высокоактивных отходов – от 0 до 20 %. Приведены результаты термовискозиметрических измерений 15 расплавов относительно легкоплавких боросиликатных стекол разных составов в диапазоне температур от 700 до 1200 °С. С использованием математических моделей планирования эксперимента на симплексе построены области зависимости термовискозиметрических характеристик расплавов боросиликатных стекол от их состава. Определены области составов боросиликатных стекол, которые находятся в допустимых границах вязкости для слива расплава боросиликатного стекла при работе на удаляемом малогабаритном плавителе дизайна Производственного объединения «Маяк».

Полный текст

Введение

Метод остекловывания обеспечивает иммобилизацию жидких высокоактивных отходов (ВАО) в стеклоподобный компаунд для последующего безопасного длительного хранения и захоронения [1]. В настоящее время промышленные установки по остекловыванию ВАО работают в России, США, Франции, Великобритании, Японии и Китае [2]. Функционируют они с применением двух технологий остекловывания – в печах прямого электрического нагрева и в индукционных печах. Наиболее распространенной и отработанной является первая технология [3, 4].

Ориентировочно в 2028 г. на ФГУП «ПО «Маяк» планируется запуск нового комплекса остекловывания, универсального по составу отверждаемых жидких высокоактивных отходов [5]. Согласно разработанной концепции нового комплекса остекловывания в его составе предполагается использование двух эвакуируемых плавителей прямого электрического нагрева на алюмофосфатном стекле и эвакуируемого малогабаритного плавителя прямого электрического нагрева на боросиликатном стекле [6].

Стоит отметить, что характер добавок оказывает существенное влияние на свойства получаемого стекла [7, 8]. Силикатные стекла, содержащие значительные количества щелочных металлов, образуются при более низких температурах, но менее стойки к воздействию воды. Добавки оксидов цинка, кальция или магния к щелочным силикатным стеклам повышают их устойчивость к действию воды лишь незначительно; добавки оксидов алюминия и бора – существенно [9]. Для включения отходов в боросиликатные стекла необходима температура выше 1200 °С [10]. Однако достаточно текучие системы получены лишь при 1350 °С [11, 12]. Оптимальные показатели вязкости боросиликатных стекол при данных температурах находятся в диапазоне от 25 до 100 дПа∙с [13].

В целом работа направлена на подбор состава боросиликатного стекла с приемлемой степенью включения ВАО, показатели которого соответствуют нормам [14] и имеют рабочую температуру слива (диапазон вязкости) от 1000 до 1150 °С. Данный температурный диапазон связан с устойчивостью конструкционных материалов плавителя (например, температура плавления конструкционного материала электродов и сливной фильеры равна 1200 °С).

Целью данной работы является получение наиболее полных характеристик исследуемых стекол путем проведения термовискозиметрических измерений.

Для достижения поставленной цели решено применить симплекс-решетчатый план для получения в дальнейшем полинома, отражающего зависимость исследуемого свойства смеси от содержания в ней компонентов [15]. Этот метод позволяет при относительно малом числе опытов получить математическую модель в виде так называемого приведенного полинома, отражающего зависимость исследуемого свойства от содержания компонентов, входящих в стекло, для исследуемой области составов. Упрощение решения подобной задачи осуществляют путем выделения групп компонентов, внутри которых соотношение составных частей не меняется.

Следует отметить, что в реальности исследуемые стекла представляют собой сложную многокомпонентную систему, включающую более 20 оксидов различных элементов. Поэтому получение математической модели, отражающей зависимость свойств стекол от всех компонентов стекла, представляет сложную задачу [16].

На основании опыта [17–19] использования симплекс-моделей в области исследований стеклоподобных материалов ранее установлено, что результаты эксперимента достаточно адекватно предсказывает модель четвертого порядка. Поэтому дальнейшее построение плана было основано на соответствующей симплекс-решетке.

В поставленной задаче оксиды имитатора высокоактивных отходов, включающие оксиды многовалентных катионов (МеnОm), объединили в одну группу. При таком подходе задача сводится к исследованию трехкомпонентной системы, которая включала в себя следующие компоненты или их группы:

  • стеклофритта;
  • оксиды имитатора высокоактивных отходов;
  • смесь оксидов натрия и бора.

В составах стекол варьировали содержание компонентов ВАО, оксидов натрия и бора, а также стеклофритты, за счет пропорционального их снижения или увеличения. При этом внутри групп содержание компонентов меняется, а суммарное содержание всех компонентов в матрице остается неизменным.

На основании ранее проведенных работ [20, 21] были выбраны диапазоны концентрационных пределов компонентов имитаторов ВАО, оксидов натрия и бора, стеклофритты, которые обеспечивают легкоплавкость получаемых боросиликатных стекол. В исследуемых составах массовая доля стеклофритты варьировалась от 55 до 75 %, а массовая доля компонентов высокоактивных отходов в пересчете на оксиды и смеси оксидов натрия и бора – от 0 до 20 % и от 25 до 45 %, соответственно.

Состав стеклофритты в данной работе определяется оксидами кремния, алюминия, магния, кальция, титана и лития, за исключением смеси оксидов натрия и бора. Состав имитатора высокоактивных отходов состоял из оксидов стронция, циркония, молибдена, цезия, лантана, церия, неодима, никеля, хрома и железа. В некоторых составах имитатор высокоактивных отходов отсутствовал. В состав имитаторов ВАО были добавлены практически все элементы, которые соответствуют составу рафината первого цикла от переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) энергетических АЭС на ФГУП «ПО «Маяк», за исключением плутония и благородных металлов.

Диапазон содержания компонентов стеклофритты, оксидов натрия и бора и компонентов ВАО представлен в табл. 1.

 

Таблица 1. Диапазон содержания оксидов в стеклофритте, оксидов натрия и бора и компонентов ВАО

Table 1. Content of oxides in glass frit, sodium and boron oxides and of high-level waste (HLW) components

Оксиды/Oxides

Содержание оксидов, мас. %

Content of oxides, wt %

Компоненты стеклофритты/Components of glass frit

SiO2

43,8–59,8

Al2O3

2,3–3,1

MgO

1,6–2,2

CaO

3,9–5,3

TiO2

0,9–1,2

Li2O

2,6–3,5

Оксиды натрия и бора/Sodium and boron oxides

Na2O

12,8–22,8

B2O3

12,4–22,2

Компоненты ВАО/Components of HLW

SrO

0–2,3

ZrO2

0–3,2

MoO3

0–2,9

Cs2O

0–1,5

La2O3

0–0,9

CeO2

0–3,6

Nd2O3

0–2,9

NiO

0–0,4

Cr2O3

0–0,5

Fe2O3

0–1,9

 

Координаты точек симплекс-решетчатого плана для исследуемой области (относительный состав образцов) представлены в табл. 2.

 

Таблица 2. Координаты точек симплекс-решетчатого плана для исследуемой области (относительный состав образцов)

Table 2. Coordinates of points of the simplex-lattice design for the examined group (relative sample composition)

Номер точки

Point number

Координаты точек симплекс-решетчатого плана

Coordinates of points of the simplex-lattice design

Компоненты ВАО в оксидной форме

Components of HLW in oxide form

Na2O+B2O3

Стеклофритта

Glass frit

1

0,20

0,25

0,55

2

0

0,45

0,55

3

0

0,25

0,75

4

0,10

0,35

0,55

5

0,10

0,25

0,65

6

0

0,35

0,65

7

0,05

0,40

0,55

8

0,15

0,30

0,55

9

0,05

0,25

0,70

10

0,15

0,25

0,60

11

0

0,30

0,70

12

0

0,40

0,60

13

0,10

0,30

0,60

14

0,05

0,30

0,65

15

0,05

0,35

0,60

 

В качестве функции отклика рассматривали показатели вязкости стекла.

Для расчета параметров выбранной математической модели четвертого порядка требуется 15 экспериментальных точек. Их расположение на симплексе представлено на рис. 1.

 

Рис. 1. Расположение экспериментальных точек на выбранной области составов стекол

Fig. 1. Layout of experimental points within the selected group of glass compositions

 

По оси X1 изменяется массовая доля компонентов имитатора ВАО в пересчете на оксиды, по оси X2 – массовая доля смеси оксидов натрия и бора, по оси X3 – массовая доля стеклофритты.

По полученным значениям исследуемого свойства с помощью матричного уравнения проводили расчет коэффициентов полинома для трехкомпонентной системы (1):

Y = b1x1 + b2x2 + b3x3 + b4x1x2 + b5x1x3 + b6x2x3 + +b7x1x2(x1 – x2) + b8x1x3(x1 – x3) +
+ b9x2x3(x2 – x3) + b10x1x2(x1 – x2)2 +
+b11x1x3(x1 – x3)2 + b12x2x3(x2 – x3)2 + b13x12x2x3 +                                                           (1)
+ b14x1x2x32 + b15x1x22x3

Затем подставляли полученные коэффициенты и проводили расчет значений данного свойства для всей области факторного пространства. При проведении расчетов шаг изменения содержания каждого компонента составлял 0,05 массовой доли.

Методическая часть

Определение температуры варки

Схема осуществления синтеза боросиликатных стекол представлена на рис. 2.

 

Рис. 2. Схема синтеза боросиликатных стекол в лабораторных условиях

Fig. 2. Scheme of borosilicate glass synthesis under laboratory conditions

 

Приготовление стекол выполняли в соответствии со следующими этапами:

  1. для приготовления стеклообразующих составов взвесили необходимые компоненты на аналитических весах;
  2. все компоненты очень тщательно перемешали до получения однородного состава;
  3. полученную смесь поместили в алундовые тигли и загрузили при помощи щипцов-держателей в силитовую печь, затем выставили температуру для кальцинирования. Кальцинировали в диапазоне температур от 300 до 800 °С, периодически контролируя процесс путем визуального осмотра содержимого тиглей. В зависимости от поведения шихты во время процесса подъем температуры осуществляли постепенно;
  4. стеклообразующий кальцинат плавили в высокотемпературной муфельной печи SNOL 6,7/1300 [22] в диапазоне температур от 900 до 1150 °С. Поскольку для каждого состава стекла характерна индивидуальная температура варки, через каждые 50 °С проводили визуальный осмотр состояния содержимого тигля. После максимального превращения кальцината в расплав фиксировали температуру варки. Для полной гомогенизации расплав выдерживали при отмеченной температуре в течение 2 часов;
  5. по истечении времени выключали печь и извлекали тигли при помощи щипцов-держателей, выливая расплав стекла на металлическую подложку из нержавеющей стали, в результате чего он быстро охлаждался при комнатной температуре. Таким образом получали закаленные стекла.

Термовискозиметрические измерения

Измерения вязкости стекол в режиме охлаждения проводили на лабораторном высокотемпературном вискозиметре. Прибор измеряет нагрузку и скорость сдвига с использованием вращающегося ротора, погруженного в расплав, при контролируемой температуре. Испытания проводятся или при контролируемой нагрузке (моменте), или при контролируемой скорости вращения ротора по изотермической или заданной пользователем температурной программе. Обработку полученных данных выполняли с использованием программного пакета WinTA 10.

Исследуемое стекло измельчали в металлической ступке. Насыпали от 30 до 32 г полученного порошка в тигель. Помещали тигель в печь, входящую в состав высокотемпературного вискозиметра, и ступенчато разогревали ее до температуры 1250 °С. Температура образца в печи составляет 1200 °С. При достижении температуры печи 1250 °С постепенно погружали ротор в расплав стекла. Затем включали программу измерения вязкости стекла. Регистрацию показаний вязкости расплава проводили при охлаждении печи до 700 °С.

После проведения измерений печь разогревали до температуры 1250 °С, постепенно извлекали ротор из расплава стекла. После полного освобождения ротора из расплава стекла печь выключали.

Для стекла каждого состава были получены зависимости вязкости стекла от температуры в диапазоне от 700 до 1200 °С.

Экспериментальная часть

Результаты определения температуры варки

Температуры варки составов приведены в табл. 3.

 

Таблица 3. Температура варки стекол различных составов

Table 3. Melting temperature for glasses of different compositions

Номер состава

Composition number

Температура

Temperature, °С

Номер состава

Composition number

Температура

Temperature, °С

Номер состава

Composition number

Температура

Temperature, °С

1

1100

6

1050

11

1050

2

1050

7

1050

12

1050

3

1050

8

1100

13

1150

4

1050

9

1050

14

1150

5

1050

10

1100

15

1050

 

Из табл. 3 видно, что большинство стекол варились при температуре 1050 °С. Максимальная температура варки (1150 °С) наблюдается у составов стекол № 13 и 14. При заданных температурах варки закаленные стекла получились однородными.

Результаты термовискозиметрических измерений

Согласно технологическому регламенту отверждения высокоактивных растворов, образуемых от переработки ОЯТ методом остекловывания на заводе 235 ФГУП «ПО «Маяк», термовискозиметрические характеристики расплавов натрийалюмофосфатных стекол в рабочем диапазоне выработки стекла от 900 до 1100 °С должны находиться в пределах от 25 до 100 дПа∙с, при этом вязкость в отмеченном диапазоне не должна резко изменяться. Нижний предел вязкости, помимо этого, определяется снижением коррозионного влияния расплавов в присутствии агрессивных компонентов на конструкционные материалы электропечи.

В ходе ранее проведенных исследовательских работ было определено, что указанный диапазон вязкости является оптимальным также для боросиликатных стекол при их варке и сливе в малогабаритном плавителе прямого электрического нагрева дизайна ФГУП «ПО «Маяк».

Температурная зависимость вязкости стекол представлена на рис. 3.

 

Рис. 3. Температурная зависимость вязкости стекол

Fig. 3. Temperature dependence of glass viscosity

 

Так как вязкость 25 дПа∙с достигается не для всех стекол (исключение – состав № 3), то нижней границей принимали вязкость 35 дПа∙с. Для данной вязкости значения температуры имелись для всех стекол.

Температурные границы оптимального диапазона вязкости для всех исследованных стекол приведены в табл. 4.

 

Таблица 4. Температурные границы оптимального диапазона вязкости стекол

Table 4. Temperature limits of the optimum glass viscosity range

Состав стекла

Glass composition

Температурные границы оптимального диапазона вязкости стекол, °С

Temperature limits of the optimal range of glass viscosity, °С

Верхняя граница (100 дПа∙с)

Upper bound (100 dPa∙s)

Нижняя граница (35 дПа∙с)

Lower bound (35 dPa∙s)

1

1005

1087

2

867

932

3

1090

1191

4

897

957

5

1030

1115

6

958

1035

7

868

923

8

945

1010

9

1058

1151

10

1008

1084

11

1018

1102

12

916

981

13

989

1073

14

1009

1096

15

923

997

Примечание: минимальные значения выделены фоновой заливкой ячейки, максимальные – жирным шрифтом.

Note: the minimum values are highlighted by the background fill of the cell, the maximum values are in bold.

 

Минимальная температура, при которой достигалась нижняя граница оптимального диапазона вязкости расплавов (35 дПа∙с), наблюдалась у стекла состава № 7 и составляла 923 °С, максимальная – у стекла состава № 3 (1191 °С).

Минимальная температура, при которой достигалась верхняя граница оптимального диапазона вязкости расплавов (100 дПа∙с), наблюдалась у стекла состава № 2 и составляла 867 °С, максимальная – у стекла состава № 3 (1090 °С).

Из данных, представленных на рис. 3, следует, что в оптимальном диапазоне значений вязкости расплавов (от 35 до 100 дПа∙с) исследованные составы стекол можно разделить на четыре основные группы:

  1. составы № 1, 5, 10, 11, 13 и 14 обладают средней вязкостью по сравнению с остальными (при прочих равных условиях);
  2. составы № 4, 6, 8, 12 и 15, вискозиметрические кривые которых сдвинуты относительно первой группы примерно на 70–90 °С в сторону более низкой температуры;
  3. составы № 3 и 9, вискозиметрическая кривая которых сдвинута относительно первой группы на 60–70 °С в сторону более высокой температуры;
  4. составы № 2 и 7, вискозиметрическая кривая которых сдвинута относительно первой группы на 120–160 °С в сторону более низкой температуры.

Из рис. 3 видно, что при первом рассмотрении форма кривых (кривизна, угол наклона) весьма близки друг к другу и разница между ними определялась главным образом сдвигом относительно друг друга по температурной шкале. Данный факт свидетельствует об однородности зависимости изменения термовискозиметрических свойств в заданной области составов.

Используя значения температур, при которых вязкость достигает нижней и верхней границ, провели расчет коэффициентов приведенных полиномов. Измеренные величины температур приведены в табл. 4. Графические интерпретации математических моделей, отражающие изотермы вязкости при 35 и 100 дПа∙с, представлены на рис. 4, 5.

 

Рис. 4. Изотермы вязкости при 35 дПа∙с

Fig. 4. Viscosity isotherms at 35 dPа∙s

 

Рис. 5. Изотермы вязкости при 100 дПа∙с

Fig. 5. Viscosity isotherms at 100 dPа∙s

 

Для построения следующих треугольников были использованы значения вязкости при температуре 900 и 1000 °С. Данные величины были взяты из-за того, что для каждого состава боросиликатного стекла из разработанного симплекс-решетчатого плана эксперимента есть значение вязкости при температуре 1000 °С, а для большего значения температуры значение вязкости для некоторых составов стекол отсутствует. Значение вязкости при температуре 900 °С обусловлено тем, что построение диаграмм вязкости менее данной температуры (из-за низкой подвижности расплава стекол) для протекания технологического процесса не целесообразно.

Используя значения вязкости при температуре 900 и 1000 °С, провели расчет коэффициентов приведенных полиномов. Графические интерпретации математических моделей, отражающие вязкость стекол при температурах 900 и 1000 °С, представлены на рис. 6, 7.

 

Рис. 6. Вязкость боросиликатных стекол при температуре 900 °С

Fig. 6. Borosilicate glass viscosity at 900°С

 

Рис. 7. Вязкость боросиликатных стекол при температуре 1000 °С

Fig. 7. Borosilicate glass viscosity at 1000°С

 

Из рис. 6 видно, что область стекол, у которых вязкость от 50 до 100 дПа∙с (темно-синяя область) при температуре 900 °С, расположена там, где содержание оксидов натрия и бора от 35 до 45 %, стеклофритты – 55 %, ВАО – от 0 до 10 %. Из рис. 7 видно, что область с вязкостью от 35 до 100 дПа∙с (от синей до зеленой области) при температуре 1000 °С расположена там, где содержание оксидов натрия и бора от 30 до 45 %, стеклофритты от 55 до 60 %, ВАО от 0 до 15 %.

Результаты определения относительной скорости изменения вязкости

В стекольной промышленности для оценки технологичности расплава стекла вводится такая характеристика, как его «длина» – температурный интервал выработки [23]. Это температурный интервал, в котором вязкость расплава лежит в заданном диапазоне. Обратная величина «длине» представляет собой скорость изменения вязкости. Поскольку вязкости исследованных стекол изменялись в очень широком диапазоне, то для возможности сравнения крутизны изменения их вязкости рассчитывали «длину» D, представляющую собой относительную скорость изменения вязкости в заданном относительном интервале изменения температур, по формуле (2)

D=(Δη∙T)/(η∙ΔT). (2)

Оценку относительной скорости изменения вязкости проводили при температуре Т=950 °С, так как данная температура является средней в диапазоне температур от 900 до 1000 °С. Изменение вязкости (Δη) брали в представленном интервале температур (ΔТ) от 900 до 1000 °С.

Графическая интерпретация математической модели, построенная на основании полученных данных, представлена на рис. 8.

 

Рис. 8. Скорость изменения вязкости боросиликатных стекол в диапазоне температур от 900 до 1000 °С

Fig. 8. Rate of borosilicate glass viscosity change in a temperature range from 900 tо 1000°С

 

Область с максимальными значениями относительной скорости изменения вязкости в данном исследовании находится там, где содержание стеклофритты от 55 до 65 %, содержание оксидов натрия и бора от 25 до 35 % и содержание ВАО от 10 до 20 %.

Сравнивая полученные диаграммы скорости изменения вязкости боросиликатных стекол с диаграммами скорости изменения вязкости фосфатных стекол [17], можно отметить тот факт, что боросиликатные стекла имеют менее выраженную зависимость изменения вязкости от температуры в отличие от фосфатных стекол, что дает возможность расширить температурный диапазон при сливе расплава стекла из печей разного типа (прямого электрического нагрева и индукционных печах).

Выводы

  1. В рамках использованной модели определено распределение температур варки исследованных составов. Наиболее высокотемпературная область составов (1150 °С) соответствует составам № 13 и 14, в которых содержание стеклофритты от 60 до 65 %, компонентов ВАО – от 5 до 10 % и 30 % оксидов натрия и бора.
  2. Были рассчитаны коэффициенты приведенных полиномов для относительного изменения вязкости стекол при температуре 950 °С, и построена соответствующая графическая интерпретация математической модели. Область с максимальными значениями относительной скорости изменения вязкости находится там, где содержание стеклофритты от 55 до 65 %, содержание оксидов натрия и бора от 25 до 35 % и содержание ВАО от 10 до 20 %.
  3. C использованием симплекс-планирования выбраны легкоплавкие составы боросиликатных стекол, обладающие необходимой вязкостью от 25 до 100 дПа∙с в температурном интервале от 900 до 1000 °С. Оптимальная область составов боросиликатных стекол содержит оксиды натрия и бора от 35 до 45 %, стеклофритты – от 55 до 60 %, компоненты ВАО – от 0 до 15 %.
  4. Полученные экспериментальные данные показывают малую зависимость изменения вязкости боросиликатных стекол от температуры, что дает возможность расширить температурный диапазон при сливе расплава стекла из печей разного типа.
×

Об авторах

Сергей Минуллович Шайдуллин

Производственное объединение «Маяк»

Автор, ответственный за переписку.
Email: shaidullinsergey@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1764-2491

начальник группы

Россия, 456784, г. Озерск, пр. Ленина, 31

Анастасия Юрьевна Никулина

Производственное объединение «Маяк»

Email: 97@mail.ru

инженер-технолог 

Россия, 456784, г. Озерск, пр. Ленина, 31

Михаил Борисович Ремизов

Производственное объединение «Маяк»

Email: mirem@yandex.ru

кандидат технических наук, ведущий инженер-технолог 

Россия, 456784, г. Озерск, пр. Ленина, 31

Павел Васильевич Козлов

Производственное объединение «Маяк»; Озерский технологический институт – филиал Национального исследовательского ядерного
университета «Московский инженерно-физический институт»

Email: kozlov_pavel@inbox.ru

кандидат технических наук, доцент, начальник исследовательской лаборатории 

Россия, 456784, г. Озерск, пр. Ленина, 31; г. Озерск

Список литературы

  1. Preparation and characterization of borosilicate glass waste form for immobilization of HLW from WWER spent nuclear fuel reprocessing / S.V. Stefanovsky, M.V. Skvortsov, O.I. Stefanovsky, B.S. Nikonov, I.A. Presniakov, I.S. Glazkova, A.G. Ptashkin // MRS Advances. – 2017. – Vol. 2. – Iss. 11: Scientific basis for nuclear waste management XL. – P. 583–589. doi: 10.1557/adv.2016.622
  2. Ожован М.И., Полуэктов П.П. Применение стекол при иммобилизации радиоактивных отходов // Безопасность окружающей среды. – 2010. – № 1. URL: https://www.atomic‐energy.ru/ technology/33037 (дата обращения: 31.01.2024).
  3. Raj K., Prasad K.K., Bansal N.K. Radioactivewaste management practices in India // Nuclear Engineering and Design. – 2005. – Vol. 236. – № 7. – P. 914–930. doi: 10.1016/j.nucengdes.2005.09.036.
  4. Технология переработки ядерного наследия ФГУП «ПО «Маяк» – накопленных высокоактивных гетерогенных отходов / Г.Ш. Баторшин, М.Б. Ремизов, П.В. Козлов, М.В. Логунов, С.В. Кустов // Вопросы радиационной безопасности. – 2015. – № 1. – С. 3–10.
  5. Федеральная целевая программа «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016-2020 годы и на период до 2035 года». URL: https://фцп‐ярб.рф/ (дата обращения: 01.02.2024).
  6. Шайдуллин С.М., Ремизов М.Б. и др. Новый эвакуируемый малогабаритный плавитель с донным сливом дизайна ФГУП «ПО «Маяк» для отверждения ВАО в боросиликатное стекло // Вестник Национального Исследовательского Ядерного Университета «МИФИ». – 2021. – Т. 10. – № 2. – С. 183–190.
  7. High-temperature interaction of chromium–nickel steel with multicomponent matrix borosilicate materials / V.E. Eremyashev, G.G. Korinevskaya, A.S. Lebedev, I.A. Blinov // Russ. Metall. – 2023. – P. 722–729. doi: 10.1134/S0036029523060174.
  8. High-temperature interaction of 08Cr18Ni10Ti chromium-nickel steel with model borosilicate waste form materials / V.E. Eremyashev, D.A. Zherebtsov, V.E. Zhivulin, G.G. Korinevskaya, A.S. Lebedev // Inorg. Mater. – 2021. – Vol. 57. – P. 980–986.
  9. Heimann R.B. Nuclear fuel management and archaeology: are ancient glass indicator of long-term durability of man-made materials // Glass Technology. – 1986. – Vol. 23. – № 3. – P. 96–101. doi: 10.1111/ijag.12277
  10. Preparation and characterization of nano porous silica glasses for nuclear waste immobilization / Z. Hamnabard, M.R. Taghavi Nik, M.M. Mohebi, A. Yadollahi // Journal of Nuclear Science and Applications. – 2023. – Vol. 3. – № 2. – P. 27–31. doi: 10.24200/jon.2023.0623.
  11. Ojovan M.I., Lee W.E. An introduction to nuclear waste immobilisation. – United Kingdom: Elsevier Ltd., 2014. – 497 p. doi: 10.1016/C2012-0-03562-4.
  12. Competition for charge compensation in borosilicate glasses: wide-angle x-ray scattering and molecular dynamics calculations / L. Cormier, D. Ghaleb, J.-M. Delaye, G. Calas // Phys. Rev. – 2000. – B. 61 (14495). – 14495 p. doi: 10.1103/PhysRevB.61.14495.
  13. Nuclear glass formulation, structure and properties / T. Advocat, J.-M. Delayve, S. Peuget, O. Pinet, X. Deschanels // Nuclear Waste Conditioning / Ed. by J.-F. Parisot. – Paris: CEA Saclay and Group Moniteur, 2009. – P. 33–49.
  14. НП-019-15. Сбор, переработка, хранение и кондиционирование жидких радиоактивных отходов. Требования безопасности.Утв. Приказом Ростехнадзора от 25.06.2015 № 252. – Введ. 2015-25-06. – М.: Ростехнадзор России, 2015. – 22 с.
  15. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. – М.: Наука, 1986. – 390 с.
  16. Новые идеи в планировании эксперимента / под ред. В.В. Налимова. – М.: Наука, 1989. – 336 с.
  17. Медведев Г.М., Ремизов М.Б., Дубков С.А. Исследование свойств фосфатных и борофосфатных стекол // Вопросы радиационной безопасности. – 2004. – № 2. – С. 15–23.
  18. Поиск области оптимальных составов цезийалюмофосфатных стекол в системе Cs2O–Li2O–Na2O применительно к технологии изготовления ИИИ / Е.А. Беланова, М.Б. Ремизов, А.Г. Харлова, С.С. Игнатовский // Пятая Российская школа по радиохимии и ядерным технологиям: Тезисы стендовых докладов. – Озерск, 10–14 сентября 2012. – Озерск: РИЦ ВРБ ФГУП «ПО «Маяк», 2012. – C. 96–97.
  19. Исследование взаимного влияния оксидов цезия, лития и натрия на свойства цезийалюмофосфатных стекол / Е.А. Беланова, М.Б. Ремизов, А.Г. Харлова, С.С. Игнатовский // Седьмая Российская конференция по радиохимии. Радиохимия-2012: Тезисы докладов. – Димитровград, 15–19 октября 2012. – С. 197.
  20. Investigation of borosilicate glasses with simulated HLW components and determination of their chemical durability / S.M. Shaydullin, E.A. Belanova, P.V. Kozlov, M.B. Remizov, E.M. Dvoryanchikova // Chimica Techno Acta. – 2021. – Vol. 8 (1). – № 20218105. – P. 1–7. doi: 10.15826/chimtech.2021.8.1.05.
  21. Отработка процесса варки боросиликатных стекол с имитаторами компонентов ВАО и исследование их химической устойчивости / С.М. Шайдуллин, Е.А. Беланова, П.В. Козлов, М.Б. Ремизов, Е.М. Дворянчикова // Известия высших учебных заведений. Физика. – 2021. – Т. 10. – № 2-2 (759). – С. 148–154.
  22. Инструкция по применению электропечи сопротивления лабораторной SNOL 6,7/1300. – Тверь: ООО «СНОЛ-ТЕРМ», 2022. – 38 с.
  23. Сырицкая З.М. Стеклообразование в трехкомпонентных фосфатных системах // Сборник «Стеклообразное состояние». – Минск: Звязда, 1964. – С. 8–12.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Расположение экспериментальных точек на выбранной области составов стекол

Скачать (208KB)
3. Рис. 2. Схема синтеза боросиликатных стекол в лабораторных условиях

Скачать (106KB)
4. Рис. 3. Температурная зависимость вязкости стекол

Скачать (422KB)
5. Рис. 4. Изотермы вязкости при 35 дПа∙с

Скачать (240KB)
6. Рис. 5. Изотермы вязкости при 100 дПа∙с

Скачать (242KB)
7. Рис. 6. Вязкость боросиликатных стекол при температуре 900 °С

Скачать (228KB)
8. Рис. 7. Вязкость боросиликатных стекол при температуре 1000 °С

Скачать (203KB)
9. Рис. 8. Скорость изменения вязкости боросиликатных стекол в диапазоне температур от 900 до 1000 °С

Скачать (247KB)


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».