|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Изучение аморфизации монацита LaPO4 методом молекулярной динамикитезисы доклада
- Автор: Гречановский А.Е.
- Сборник: VIII Международная Школа по Наукам о Земле им. проф. Л.Л. Перчука
- Тезисы
- Год издания: 2012
- Место издания: г. Одесса
- Первая страница: 47
- Последняя страница: 51
- Аннотация: В последние десятилетия в ряде стран наметилась тенденция увеличения использования электроэнергии, вырабатываемой на АЭС. Так, по данным МАГАТЭ за 2009 год доля электроэнергии, вырабатываемой на АЭС, составляет 75 % во Франции, 49 % в Украине, 20 % в США, 18 % в РФ. С другой стороны, перспективы развития ядерной энергетики связаны со способностью эффективного обращения с ядерными отходами. Стеклование, или иммобилизация ядерных отходов в стекло, является наиболее распространенным способом обращения с ними. Однако срок эксплуатации таких матриц составляет не более 30-40 лет. Альтернативой для остекловывания ядерных отходов является утилизация высокоактивных отходов в керамические матрицы и минералы. На данное время разработан ряд керамических материалов для утилизации высокоактивных отходов (ВАО). Активно исследуются такие материалы, как цирконолит CaZrTi2O7, бадделеит ZrO2, циркон ZrSiO4, пирохлоры Gd2Ti2O7 и Gd2Zr2O7, монациты (La,Ce,Nd)PO4 и другие сложные оксиды (Hobbs et al., 1994). Наиболее важным является вопрос, насколько эффективно матрица будет оставаться барьером на протяжении требуемого промежутка времени, который для различных радиоактивных изотопов изменяется от десятков лет до десятков тысяч лет. Радиационное повреждение U-, Th- содержащих минералов в основном связано с движением атома отдачи, которое приводит к формированию каскада смещенных атомов (КСА) с размером около 20 нм, в котором находится 4000-5000 смещенных атомов (в случае циркона) (Meldrum et al., 1999). Поскольку КСА формируются на протяжении пикосекунд, то для исследования накопления дефектов и последующей релаксации структуры на протяжении последних десятилетий широко используется метод молекулярной динамики (Trachenko et al., 2004). Метод МД позволяет вычислять классические траектории отдельных атомов и групп атомов, исследовать динамику взаимодействия частиц в конденсированных системах (в том числе в минералах). Этот метод позволяет получить информацию о процессах, происходящих в атомно-молекулярных масштабах и на временах порядка нескольких десятков пикосекунд. Одной из самых перспективных матриц для утилизации ВАО является матрица на основе монацита LaPO4. Так, критическая температура аморфизации Tc (температура, выше которой материал не переходит в аморфное состояние при облучении потоком тяжелых частиц) составляет Tc ≈ 1000 K для циркона, 512 K для ксенотима YPO4 и 333 K для монацита LaPO4 (Meldrum et al., 1997). Цель данного исследования – изучение механизмов формирования КСА в структуре монацита под действием ядра отдачи, возникающего в результате α-распада.
- Добавил в систему: Гречановский Алексей Евгеньевич