Международные перспективы разработки стеклообразующих форм для низкоактивных и среднеактивных радиоактивных отходов

Глобальный переход к низкоуглеродным источникам энергии потребует значительного вклада ядерной энергетики в достижение целевых показателей по выбросам. Низкоактивные радиоактивные отходы (LLW) и среднеактивные радиоактивные отходы (ILW) образуются на различных этапах ядерного топливного цикла при производстве электроэнергии, а также в результате ядерных аварий, производства оружия в прошлом, вывода из эксплуатации загрязнённых объектов и других видов ядерной деятельности, таких как производство радиофармацевтических препаратов. В настоящем обзоре обобщены последние достижения, современные составы стекол и разработки процессов термической обработки для остекловывания ядерных LLW и ILW в рамках программ Европы, Азии, Австралии и Северной Америки. Рассматриваются выбор стекла по сравнению с другими возможными формами отходов и особые требования к переработке, обусловленные природой отходов. Важное значение имеют характеристики отходов, включая смешанные технологические отходы, отходы демонтажа предприятий по переработке, отходы вывода объектов из эксплуатации и отходы дезактивации аварийных площадок. Эти факторы сопоставляются с комплексом доступных технологий остекловывания, включая различные варианты сжигания, плавление в контейнере и плазменную обработку. Для получения общего представления о многообразии матриц для иммобилизации сравниваются свойства стекол и особенности их микроструктуры, включая однородные стекла, композиты и кристаллические матрицы. На выбор конкретной формы отходов, технологического маршрута и технологии влияют объём и неоднородность отходов, содержание определённых радионуклидов и растворимость компонентов в силикатных расплавах. В качестве тематических примеров приведены разработки и практики США, Великобритании, Российской Федерации, Франции, Австралии, Японии, Кореи и Китая.