Otrzymywanie stabilizowanego ditlenku cyrkonu w postaci ziaren sferycznych jako matrycy inertnej do transmutacji aktynowców zmodyfikowaną metodą zol-żel

• Autorzy: Brykała M. , Łada W. , Walczak R. , Rogowski M. , Wawszczak D.

Warianty tytułu

EN

Preparation of stabilized zirconium dioxide in the form of spherical particles as an inert matrix for transmutation of actinides by the modified sol-gel method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono badania nad możliwością wytwarzania stabilizowanego ditlenku cyrkonu jako matrycy inertnej do transmutacji aktynowców w jednej syntezie, z wykorzystaniem dwóch metod jednocześnie: kompleksowego procesu zol-żel (CSGP) i metody podwójnej ekstrakcji (metoda żelowania ICHTJ). Otrzymane ziarna sferyczne żelu po obróbce termicznej do stabilizowanego wapniem lub itrem ditlenku cyrkonu, mogą być już wykorzystane jako matryca inertna w reaktorach na neutrony prędkie. W doświadczeniach wykorzystano cer i neodym jako surogat odpowiednio plutonu i ameryku.

EN

Production of stabilized zirconium dioxide by the modified sol-gel method was elaborated to obtain the inert matrix (IM) for transmutation of actinides. The double extraction process and complex sol-gel process (CSGP) with ascorbic acid (ASC) as complexion agents was used. The process was combined with synthesis. Zirconia dioxide for spherical grains was stabilized by calcium or yttrium oxides and doped by surrogates. In experimental used cerium and neodymium oxides were applied as the surrogates of plutonium and americium isotopes. The last stage of the synthesis comprised controlled heat treatment. Analyses of physical form and structure of the grains were performed by using a scanning electron microscope and a diffractometer with Cu-Kα radiation, respectively. The SEM and XRD analyses confirmed that the material has been obtained in the form of spherical grains composed of stabilized zirconium dioxide, and it may be used as the inert matrix for actinides transmutation, and in the recycling process.

Słowa kluczowe

PL

stabilizowany ditlenek cyrkonu; matryca inertna; zol-żel; ziarna sferyczne; materiały ceramiczne

EN

stabilized zirconium dioxide; Inert matrix; sol-gel; spherical particles; ceramic materials

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 66, nr 3
• Strony: 218--223
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Brykała M.

• Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, ul. Dorodna 16, 03-195 Warszawa

autor

Łada W.

• Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, ul. Dorodna 16, 03-195 Warszawa

autor

Walczak R.

• Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, ul. Dorodna 16, 03-195 Warszawa

autor

Rogowski M.

• Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, ul. Dorodna 16, 03-195 Warszawa

autor

Wawszczak D.

• Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, ul. Dorodna 16, 03-195 Warszawa

Bibliografia

• [1] Degueldre, C., Heimgartner, P., Kasemeyer, U., Ledergerber, G., Pouchon, M. A.: Inert matrix fuel for the utilisation of plutonium, Progress in Nuclear Energy, 38 (2001), 301-308.
• [2] Degueldre, C.: Zirconia inert matrix for plutonium utilisation and minor actinides disposition in reactors, J. Alloys Compd., 444–445, (2007), 36–41.
• [3] Bechepeche, A. P,. Longo, E., Paiva-Santos, C. O., Varela, J. A., Treu JR, O.: Experimental and theoretical aspects of the stabilization of zirconia, J. Mater. Sci., 34, (1999), 2751–2756.
• [4] Chmielewski, A. G., Deptuła, A., Łada, W., Olczak, T.: Sposób wytwarzania pustych ziaren sferycznych materiałów ceramicznych, cermetali i metali redukowalnych wodorem, Patent - PL 179 421(2000)
• [5] Alvani, C., Casadio, S., Chmielewski, A. G., Croce, F., Deptuła, A., Łada, W., Olczak, T.: Sposób otrzymywania dwutlenku tytanu oraz tytanianów litu i baru z czterochlorku tytanu, Patent - PL 198 039 (2008)
• [6] Barański, M., Borowiec, M., Deptuła, A., Diakonow, W., Łada, W., Szymczak, H., Olczak, T., Wawszczak, D.: Sposób otrzymywania dwuwolframianu itrowo-potasowego oraz nanokompozytu tego dwuwolframianu dotowanego iterbem, Patent - PL 209170 (2011)
• [7] Brykała, M., Chmielewski, A. G., Deptuła, A., Łada, W., Olczak, T., Wawszczak, D.: Synthesis of irregular and spherical particles of uraniom oxide, Patent –BY 17231 (2013)
• [8] Zhu H., Petrunin, V.F., Popov, V. V., Timofeev, A. A.: Synthesis of Nanocrystalline High-Temperature Zirconia Phases, Inorg. Mater., 40, (2004), 251–258.