Vidrio de fosfato de plomo-hierro: un medio de almacenamiento estable para desechos nucleares de alto nivel

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Ingeniería Nuclear Ingeniería Nuclear.
• Ciencias ambientales Ciencias ambientales.

Sus antecedentes:

• Los vidrios de borosilicato son el estándar actual para la inmovilización de desechos nucleares.
• La eliminación a largo plazo de residuos radiactivos de alto nivel presenta importantes desafíos de seguridad.
• El desarrollo de formas avanzadas de residuos es crucial para la gestión de residuos nucleares.

Objetivo del estudio:

• Evaluar los vidrios de fosfato de plomo-hierro como una nueva forma de desecho para desechos radiactivos de alto nivel.
• Para comparar el rendimiento de los vidrios de fosfato de plomo-hierro frente a los vidrios tradicionales de borosilicato.
• Para evaluar la viabilidad de procesamiento de vidrios de fosfato de plomo y hierro.

Principales métodos:

• Caracterización de las propiedades del vidrio de fosfato de plomo-hierro.
• Pruebas de corrosión acuosa de las formas de residuos.
• Análisis de los parámetros de procesamiento, incluida la temperatura y la viscosidad del fundido.
• Comparación con las formas establecidas de residuos de vidrio de borosilicato.

Principales resultados:

• Los vidrios de fosfato de plomo-hierro exhiben una tasa de corrosión acuosa aproximadamente 1000 veces menor que los vidrios de borosilicato.
• Las temperaturas de procesamiento para vidrios de fosfato de plomo-hierro son 100-250 grados C más bajas.
• Estos vidrios muestran una viscosidad de fusión significativamente reducida entre 800 y 1000 grados C.
• La forma de desecho es procesable utilizando una tecnología similar a la de los vidrios de borosilicato.

Conclusiones:

• Los vasos de fosfato de plomo y hierro son una alternativa prometedora para la inmovilización segura de residuos radiactivos.
• Las propiedades mejoradas ofrecen ventajas en seguridad, eficiencia y eliminación a largo plazo.
• Esta forma de residuos puede integrarse en la infraestructura de procesamiento de residuos nucleares existente.