The perovskite type matrix is considered as solidification material for high-level radioactive waste. In this work the perovskite-rutile-type matrix doped by Co, Cs, Nd and Sr which simulate nuclear waste was prepared by sol-gel route. The material was characterized by several methods such as: X-ray diffraction, energy dispersive X-ray spectrometer, and particle induced X-ray emission combined with Rutherford backscattering spectrometry. The analyzes confirmed chemical composition Co-Cs-Nd-Sr-doped perovskite-rutile-type structure. A virtual model of the pellet`s structure was created non-destructively by Roentgen computed micro-tomography. The leaching tests confirmed high chemical resistance of the matrix.
This study is devoted to synthesis and characterization of uranium dioxide microspheres (Ø < 100 μm) and pellets by application of powder-free process called the Complex Sol-Gel Process. The precursors of prepared sols were ascorbic acid solution with dissolved a freshly precipitated ammonium diuranate. The microspheres of uranyl-ascorbate gel were obtained using the ICHTJ Process. The pellets were formed by pressing and sintering of uranium dioxide powder. Studies allowed determining an optimal heat treatment of calcination, reduction and sintering processes at temperatures of 700°C, 900°C and 1300°C, respectively. The main parameters which play a key role in the process of synthesis method and features of the pellets and microspheres of uranium dioxide are described in this article.
In the Sol-Gel Laboratory (INCT) on the basis many years of experience in the preparation new generation of ceramic materials has been taken study for preparation microspheres Y2O3 to treatment hepatic malignancies cancer. Using a combination of patented processes (INCT Process, patent PL-83484 and Complex Sol-Gel Process-CSGP, patent PL-172618) in one method for the production of spherical particles with diameters 10 to 100μm obtained 89Y2O3 microspheres (decision to grant a patent by the Polish Patent Office of November 19, 2014 for patent application P-394645 in 2011). Microspheres after fractionating were study to physicochemical properties and were tested stability in the environment physiological saline, serum and blood. In order to obtain the properties of the radiopharmaceutical 89Y2O3 microspheres were irradiated in the reactor Maria in the reaction 89Y (n, γ) 90Y.
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.
Tungsten oxide dispersed on zirconia in WO3-ZrO2 system found application as strong acidic catalyst in hydrocarbons isomerization process. Specific method for synthesis of gel metal oxide composites based on Complex Sol-Gel Process (CSGP) were elaborated in Institute of Nuclear Chemistry and Technology, Warsaw. Structural investigations of WO3-ZrO2 gel composites thermally treated at 500ºC, 650ºC and 800ºC using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopic (SEM) methods were carried out. The gel composites annealed at 500ºC appears as amorphous material, in the composites thermally treated at 650ºC beginning of crystalline forms are observed. The gel composites annealed at 800ºC are polycrystalline. Both oxides exist as separate crystalline phases, ZrO2 in the high symmetry forms: cubic and tetragonal, WO3 in the monoclinic form.
PL
Tlenek wolframu dyspergowany w tlenku cyrkonu znalazł zastosowanie jako silnie kwaśny katalizator w procesie izomeryzacji węglowodorów. Zaproponowano specyficzną metodę syntezy kompozytów żelowych tlenków metali bazującą na opracowanym w Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej w Warszawie Kompleksowym Procesie Zol-Żel. Badania strukturalne kompozytów żelowych WO3-ZrO2 poddanych termicznej obróbce w temperaturach 500ºC, 650ºC, 800ºC. prowadzono stosując metody dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Żele wygrzewane w temperaturze 500ºC okazały się materiałem amorficznym, w kompozytach wygrzewanych w temperaturze 650ºC zaobserwowano pojawienie się form krystalicznych. Natomiast żele wygrzewane w temperaturze 800ºC posiadały strukturę polikrystaliczna. Oba tlenki występują jako oddzielne fazy krystaliczne, ZrO2 w postaci faz regularnej i tetragonalnej oraz WO3 w postaci fazy jednoskośnej.
Atmospheric pressure plasma barrier discharge and swift electron beam radiation have been used for changing properties of polypropylene microporous CelgardŽ 2500 membrane in order to use its as a separator in high energy electrical batteries. Above plasma discharge has been realized by a low frequency (0.25 kHz) generator at 12 kV pulses in presence of different gases. After plasma treatment the membrane became more hydrophilic. The best results were obtained for nitrogen plasma treatment when the wetting angle decreased by 40 % (in comparison with the result for the initial membrane). Observations made by using scanning electron microscope have shown essential changes of surface layer structure of the membrane in above case. After swift electron beam treatment (at energy 10 MeV) the membrane became more hydrophilic but in a smaller extend in comparison with the plasma treatment. In practice the radiation dose should not be higher than 14 kGy because of decreasing of strength parameters of the membrane. Samples of the Ž 2500 membrane after plasma or radiation treatment were applied as separators in a laboratory electrolytic cell. Promising results concerning determination of dependence area resistance vs. current density in the electrolyte for above samples have been obtained.
PL
Barierowe wyładowanie plazmowe przy ciśnieniu atmosferycznym oraz promieniowanie przyspieszonych elektronów zostały wykorzystane do zmiany własności hydrofobowej, mikroporowatej membrany polipropylenowej CelgardŽ 2500 pod kątem zastosowania jej w wysokoenergetycznych bateriach elektrycznych. Powyższe wyładowanie plazmowe prowadzono przy zastosowaniu niskoczęstotliwościowego (0,25 kHz) generatora dającego impulsy wysokiego napięcia - 12 kV w obecności różnych gazów roboczych. Po obróbce plazmowej membrana CelgardŽ 2500 stawała się bardziej hydrofilowa. Najlepsze wyniki uzyskano przy wyładowaniu w atmosferze azotu, kiedy kąt zwilżania zmniejszył się o ok. 40 % (w stosunku do wartości tego kąta dla membrany wyjściowej). Obserwacje prowadzone z wykorzystaniem skaningowego mikroskopu elektronowego wykazały istotne zmiany powierzchniowej struktury takiej membrany. Po obróbce omawianej membrany wiązką elektronów o energii 10 MeV również następowała zmiana jej własności w kierunku hydrofilowości ale w mniejszym stopniu niż w przypadku obróbki plazmowej. W praktyce okazało się, że stosowane dawki nie powinny przekraczać 14 kGy ze względu na obniżanie się parametrów wytrzymałościowych napromieniowanej membrany. Próbki membrany CelgardŽ 2500 obrobione plazmowo czy radiacyjnie zastosowano jako separatory w laboratoryjnej komórce elektrolitycznej. Uzyskano zachęcające wyniki przy badaniu zależności rezystancji powierzchni owej od gęstości płynącego prądu przez elektrolit w przypadku takich próbek.
The paper presents a short review of recent achievements in the rapidly growing field of the template synthesis of nanostructures together with their possible application. The results of our own work, concerning the polypyrrole nanotubules synthesis inside pores of track-etched membranes, have been presented as well. Finally, the kinetics of nanotubule growth process using the SEM method and permeability for air of the resulting structures has been also determined.
Próbki wybranych trzech rodzajów wody, zawierające rozpuszczone składniki mineralne poddano procesowi mikrofiltracji za pomocą zestawu membran trekowych. Inne próbki tych samych rodzajów wody zostały wymrożone, a następnie przeprowadzono powtórnie proces mikrofiltracji. Metodą wagową wyznaczono masę otrzymanego osadu w zastosowanych przedziałach mikrofiltracyjnych. Scharakteryzowanie składników tego osadu było możliwe dzięki zastosowaniu skaningowego mikroskopu elektronowego.
EN
Samples of three water types with dissolved mineral ingredients were microfiltrated by using particle track-etched membranes. Another samples of the same water types had been freezed out and then also microfiltrated. The mass of extracted sediments measured by an analytical balance has been determined for chosen microfiltration ranges. Description of ingredients of such sediments was possible by using SEM.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.