Radyoaktif atıkların immobilizasyonunda camlaştırma tekniğinin uygulanması
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2010
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Camlaştırma, yüksek düzey radyoaktif atıkların kalıcı olarak saklanması için uluslararası kabul gören güvenilir bir teknolojidir. Bu amaçla kullanılan malzemeler, çoğunlukla borosilikat camlarının çeşitli türevleridir. Ancak, bu camların sulu veya killi ortamlarda az da olsa çözündüğü veya kimyasal tepkimelere girdiği ve radyoaktif ışınım altında bu tür camların bir kısmında kristalleşme ve faz ayrışımı oluştuğu son yıllarda belirlenmiştir. Ayrıca, silika içeren camların ergime sıcaklığı göreceli olarak yüksektir ve bu sıcaklığın düşürülmesi camlaştırma teknolojisinde oldukça önemli kolaylıklar sağlayacaktır. Camlaştırılmış haldeki atıklarda aranan en önemli özellikler, sulu ortamlarda yüksek kimyasal dayanım, cam içine hapsedilmiş radyoaktif elementlerin özütlenerek çevreye yayılmaması ve camın yeterli mekanik dayanıma sahip olmasıdır. Silika içermeyen bor camları genellikle düşük kimyasal dayanıma sahiptir ve şimdiye dek camlaştırma teknolojisinde kullanılmamışlardır. Ancak, bu camlarla ilgili yapılan çeşitli çalışmalar, silika dışında alkali oksitler, toprak alkali oksitler, Al2O3, PbO ve P2O5 gibi bazı oksitlerin de kimyasal dayanımı önemli ölçüde artırdığını göstermiştir. Bu oksitlerin genel özelliği, cam örgüsünde kimyasal dayanımı zayıf olan [BO3] gruplarını daha dayanıklı olan [BO4] gruplarına dönüştürmektir. Radyoaktif atıklar içinde, yüksek düzey aktiviteye sahip olmaları nedeniyle en önemli radyonüklitler, aktinitlerdir. Fisyon ürünleri, radyoaktivitesinin %98'ini 200 yıl içinde kaybetmektedir. Bu nedenle, atıklardaki fisyon ürünlerinin katılaştırılarak saklanması büyük önem arz etmektedir. Atık içerisinde fisyon ürünleri olarak çok sayıda radyonüklit mevcuttur. Bunlar içerisinde en önemli fisyon ürünleri sezyum ve stronsiyumdur. Bu tez çalışmasında, radyoaktif atıkların camlaştırılması için kimyasal dayanımı yüksek ve ergime sıcaklığı mevcut kullanımdaki camlara göre daha düşük olan bor tabanlı PbO'li cam bileşimleri geliştirilmiştir. Elde edilen kurşun borat camının; homojenlik, kimyasal dayanım, mekanik dayanım, cam dönüşüm sıcaklığı, ergime sıcaklığı gibi çeşitli özellikleri incelenmiş ve uygun özelliklere sahip camlar belirlendikten sonra bunlara camlaştırma yöntemlerinin, radyonüklitlerin etkisinin ve yeraltında uzun süreli saklanma koşullarının benzetimini sağlayacak daha ayrıntılı testler uygulanmıştır.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Camlaştırma, radyoaktif atık, kimyasal dayanıklılık, mekanik özellikler, kurşun borat camları, sezyum, stronsiyum, Vitrification, radioactive wastes, chemical durability, mechanical properties, lead borate glasses, Nükleer Bilimler A.B.D.
