Crystallization of Lava-Like Fuel-Containing Materials From NSC-So

Gabielkov, S. V.; Zhyganiuk, I.V.; Kudlai, V. G.; Parkhomchuk, P. E.; Chikolovets, S. A.

doi:10.31717/1813-3584.19.32.6

Cited by 3 publications

(14 citation statements)

References 4 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…За більш ніж три десятиліття вивчено фізикохімічні властивості ЛПВМ, розроблено сценарій утворення їх під час аварії, створено модель еволюції їхньої мікроструктури, визначено стадії їхньої деградації тощо [3 -9]. Однак для поводження в майбутньому з паливовмісними матеріалами необхідно мати інформацію про їхні структурні характеристики, у тому числі про тип і вміст кристалічних фаз [10]. Треба визначити перебіг фізико-хімічних процесів у цих матеріалах, виявити нові процеси, що почали розвиватися в ЛПВМ, визначити, зокрема, їхню інтенсивність, стадійність, тривалість, особливості та виділити найбільш активні з них для прогнозування поведінки ЛПВМ.…”

Section: вступunclassified

Phase composition of brown ceramics of lava-like fuel-containing materials of the object “Shelter” ChNPP

Gabielkov¹,

Zhyganiuk²,

Kudlai³

et al. 2019

Nucl. Phys. At. Energy

View full text Add to dashboard Cite

Методом рентгенівської дифракції досліджено фазовий склад коричневої кераміки лавоподібних паливовмісних матеріалів комплексу «Новий безпечний конфайнмент-об'єкт «Укриття». Визначено тип та оцінено вміст кристалічних фаз. Одержано характеристики силікатної склофази. Оксид урану є похідним від «вихідних» матеріалів реактора до Чорнобильської аварії, кубічний і тетрагональний оксиди цирконію та силікат цирконію утворилися під час аварії, а низка оксидів кремнію, силікати урану, цирконію, алюмінію та кальцію сформувалися в процесі кристалізації скломатриці впродовж 33 років після аварії. Оксид урану у включеннях окислився до UO 2,34 , має кубічну решітку, яка є метастабільною при такому вмісті кисню. Ці включення існують завдяки стисненню їх скломатрицею. Збільшення їхнього об'єму за рахунок окислення оксиду урану є причиною формування тріщин у матеріалі. При руйнуванні коричневої кераміки 20-25 % оксиду урану із включень переходить до оксиду U 3 O 8 з руйнуванням зерен до мікронного та субмікронного рівнів. На даний час кристалізація скломатриці знаходиться на стадії сталого розвитку. Ключові слова: лавоподібні паливовмісні матеріали, коричнева кераміка, кристалізація, окислення, рентгенівський фазовий та кількісний аналізи, фазовий склад, стиснення, включення оксиду урану, включення оксидів цирконію, оксиди кремнію, силікати урану, цирконію, алюмінію та кальцію.

show abstract

Section: вступunclassified

Phase composition of brown ceramics of lava-like fuel-containing materials of the object “Shelter” ChNPP

Gabielkov¹,

Zhyganiuk²,

Kudlai³

et al. 2019

Nucl. Phys. At. Energy

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Within the period from 2017 to 2020, the phase composition of the LFCM was studied at the ISP NPP NASU with the help of the Xray phase analysis [23][24][25][26][27][28]. The following uraniumcontaining phases were revealed: uranium oxide UO 2.34 and potassium uranyl silicate hydrate (week-…”

Section: Phase Composition and Microstructure Of Lfcm According To New Data Obtained In 2018-2020mentioning

confidence: 99%

“…Zirconium silicate ZrSiO 4 (zircon) [23][24][25][26][27][28] in the inclusions may probably contain uranium in its crystal lattice, which is available in the glass phase and in lots of crystalline phases of brown ceramics. This is zirconium silicate with uranium, or chornobylite (Zr 1− U )SiO 4 [2,4,6,7,10].…”

Section: Phase Composition and Microstructure Of Lfcm According To New Data Obtained In 2018-2020mentioning

confidence: 99%

“…During the last four years, new data on the phase composition of brown ceramics were obtained and new processes in the LFCM were identified at the Institute for Safety Problems of Nuclear Power Plants of the National Academy of Sciences of Ukraine (ISF NPP NASU) [23][24][25][26][27][28]. There arose a necessity to further develop the evolution model of the LFCM microstructure to improve the quality of prognosis concerning the LFCM state and behavior in the future.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Оновлена Модель Еволюції Мікроструктури Лавоподіб-Них Паливовмісних Матеріалів 4-Го Блока ЧАЕС. Коричнева Кераміка

Gabielkov¹,

Zhyganiuk²

2021

Ukr. J. Phys.

View full text Add to dashboard Cite

Модель еволюцiї мiкроструктури лавоподiбних паливовмiсних матерiалiв (ЛПВМ) 4-го блока Чорнобильської АЕС оновлено на прикладi коричневої керамiки. Пiдтверджено, що поведiнка ЛПВМ визначається не одним або декiлькома фiзичними i хiмiчними процесами, а їх взаємозв’язком i взаємовпливом. Фiзичнi та хiмiчнi процеси, що протiкають в ЛПВМ, доповнено ще двома новими. Уточнено вплив на поведiнку ЛПВМ ще одного ранiше вiдомого процесу. Додано новi стадiї еволюцiї мiкроструктури. Уточнено тривалостi вiдомих i визначено тривалостi нових стадiй. Представлено прогноз стану та поведiнки ЛПВМ. У найближчiй перспективi руйнування ЛПВМ не буде, у вiддаленiй – вони повнiстю зруйнуються. Оцiнено термiни руйнування ЛПВМ, розмiри частинок, на якi зруйнується склофаза. Всi включення оксидiв урану потраплять за межi ЛПВМ. Зерна оксиду урану зруйнуються до кiлькох мiкрон, а частина з них, можливо, i до субмiкронного рiвня. До 50 т мiкронних порошкiв оксидiв урану неминуче будуть брати участь у формуваннi аерозолiв, якi й представлятимуть основну небезпеку для людини. Запропоновано деякi методичнi та технологiчнi пiдходи до створення методiв твердофазного кондицiонування ЛПВМ.

show abstract

“…These lava-like fuel-containing materials (LFCMs) include the main part of radionuclides of the spent fuel and, therefore, determine the nuclear, radiation, and environmental safety of the complex "New Safe Confinement -Shelter Object" [1]. In order to predict a change in the state of fuel-containing materials with time, it is necessary to know their structural parameters, including their type, size, and the contents of crystalline phases [2].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Method of X-Ray Diffraction Data Processing for Multiphase Materials with Low Phase Contents

Scorbun¹,

Gabielkov²,

Zhyganiuk³

et al. 2019

Ukr. J. Phys.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Amorphous, glass, and glass-ceramic materials practically always include a significant number (more than eight) of crystalline phases, with the contents of the latter ranging from a few wt.% to several hundredths or tenths of wt.%. The study of such materials using the method of X-ray phase analysis faces difficulties, when determining the phase structure. In this work, we will develop a method for the analysis of the diffraction patterns of such materials, when diffraction patterns include X-ray lines, whose intensities are at the noise level. The identification of lines is based on the search for correlations between the experimental and test lines and the verification of the coincidence making use of statistical methods (computer statistics). The method is tested on the specimens of α-quartz, which are often used as standard ones, and applied to analyze lava-like fuel-containing materials from the destroyed Chornobyl NPP Unit 4. It is shown that the developed technique allows X-ray lines to be identified, if the contents of separate phases is not less than 0.1 wt.%. The method also significantly enhances a capability to determine the phase contents quantitatively on the basis of lines with low intensities.

show abstract

Crystallization of Lava-Like Fuel-Containing Materials From NSC-So

Cited by 3 publications

References 4 publications

Phase composition of brown ceramics of lava-like fuel-containing materials of the object “Shelter” ChNPP

Phase composition of brown ceramics of lava-like fuel-containing materials of the object “Shelter” ChNPP

Оновлена Модель Еволюції Мікроструктури Лавоподіб-Них Паливовмісних Матеріалів 4-Го Блока ЧАЕС. Коричнева Кераміка

Method of X-Ray Diffraction Data Processing for Multiphase Materials with Low Phase Contents

Contact Info

Product

Resources

About