Синтез та фазовий склад пірохлорових керамік ряду (Са₁₋хSrхCe) (Ti₂₋y Zry ) O₇ (0 ≤ х ≤ 1; 1 ≤ у ≤ 2)

Abstract

З метою вивчення іммобілізації чотиривалентних актиноїдів і продуктів поділу у пірохлорові матриці досліджено фазовий склад і розподіл елементів-імітаторів радіонуклідів (Sr²⁺, Ce⁴⁺) у структурі фаз керамічних зразків з загальною формулою VIII(Са²⁺, Sr²⁺, Ce⁴⁺) VI(Ti, Zr)₂O₇. Керамічні зразки отримано методом холодного пресування і спікання термообробленої шихти сумісно осаджених гідроксикарбонатів. У титанатній системі під час заміщення Са на Sr утворюються перовськітова фаза, яка є основною, пірохлорова, а також церіаніт. За присутності Zr у кількості до 1 атому на формульну одиницю основною фазою стає пірохлор. У цирконатній системі виявлено складні оксиди зі структурами флюориту (основна фаза) і перовськіту. Пірохлорових фаз не виявлено. Утворення сполук зі структурними типами пірохлору, флюориту і перовськіту пов’язується з кристалохімічними критеріями стійкості цих структур.

С целью исследования иммобилизации четырехвалентных актиноидов и продуктов деления в пирохлоровые матрицы изучены фазовый состав и распределение элементов-имитаторов радионуклидов (Ce⁴⁺ и Sr²⁺) в структуре фаз керамических образцов с общей формулой VIII(Са²⁺, Sr²⁺, Ce⁴⁺)VI(Ti, Zr)₂O₇. Керамические образцы получены методом холодного прессования и спекания термообработанной шихты совместно осажденных гидроксокарбонатов. В титанатной системе при замещении Са на Sr образуются перовскитовая фаза — основная, пирохлоровая, а также церианит. В присутствии Zr в количестве до 1 атома на ф. е. основной фазой становится пирохлор. В цирконатной системе выявлены сложные оксиды со структурами флюорита (основная фаза) и перовскита . Пирохлоровые фазы не обнаружены. Образование соединений со структурными типами пирохлора, флюорита и перовскита связывается с кристаллохимическими критериями стойкости этих структур.

Phase composition and distribution of elements-imitators of radionuclides (Ce⁴⁺ and Sr²⁺) in the phase structure of ceramic samples with general formula VIII(Са²⁺, Sr²⁺, Ce⁴⁺) VI(Ti, Zr)₂O₇ have been investigated with the aim of studying immobilization of tetravalent actinides and fission products into the pyrochlore matrices. Ceramic tablets produced by the cold pressing and sintering method have been applied for the thermal treated mixture of co-precipitated hydroxycarbonate.