8292

مروري بر كاربرد شيشه هاي فسفاتي در تثبيت زباله هاي هسته اي

كارشناسي

مهندسي مواد و متالورژي

1401

دكتر بيژن افتخاري

1401/11/09

دانشكده مهندسي مواد و متالورژي

A review on the application of Phosphate glasses in nuclear waste immobilization

امروزه استفاده از مواد راديواكتيو در زمينه هاي مختلف به خصوص توليد انرژي در حال گسترش است. استفاده از اين مواد زباله هايي توليد مي كند كه به دليل پرتوزا بودن براي محيط زيست و موجودات زنده خطرناك هستند و بنابراين بايد به طور موثري از طبيعت ايزوله شوند. براي جلوگيري از وارد شدن اين عناصر پرتوزا به طبيعت، آنها را در مواد گوناگوني به خصوص شيشه ها تثبيت مي كنند. در حال حاضر شيشه بوروسيليكاتي ، شيشه استاندارد انتخاب شده به اين منظور در غالب كشورهاست. با اين حال اين شيشه ها توانايي محدودي در حل كردن بعضي عناصر موجود در زباله هسته اي مانند كروم، موليبدن، فسفر و هاليدها دارند . در صورتي كه غلظت اين عناصر از حد حلاليت آنها در شيشه بيشتر شود، جدايش فازي و يا تبلور رخ مي دهد كه تاثير منفي بر مقاومت شيميايي اين شيشه ها خواهد داشت. يك راه حل براي اين مشكل استفاده از انواعي از شيشه هاي فسفاتي است كه توانايي انحلال عناصر ذكر شده را به ميزان بيشتري دارا هستند و داراي مقاومت شيميايي برابر و يا حتي بهتري نسبت به شيشه هاي بوروسيليكات مي باشند. همچنين، دماي ذوب آنها(1000℃ تا ℃1200) معمولا از شيشه هاي بوروسيليكاتي كمتر است. در اين نوشته به تحقيقات انجام شده روي چهار نوع شيشه فسفاتي يعني شيشه هاي آلومينوفسفاتي، آهن-فسفاتي ، آهن-فسفات سربي و آهن-فسفات باريمي و خواص و كاربرد آنها در زمينه مذكور پرداخته شده است.

زباله هسته اي , تثبيت زباله هاي هسته اي