АРХЕОЛОГІЧНІ СТЕКЛА – МОДЕЛЬ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ СТІЙКОСТІ ОСКЛОВАНИХ РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ

Melnychenko, Т., Литвиненко, Ю., Мельниченко, Т., Кадошніков, В., Шкапенко, В. (2022). ARCHAEOLOGICAL GLASSES – A MODEL FOR THE STABILITY EVALUATION OF THE VITRIFIED RADIOACTIVE WASTE. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Геологія, 2(97), 92–96. https://doi.org/10.17721/1728-2713.97.12

Розглянуто можливість використання археологічних стекол для прогнозування поведінки радіонуклідів, інкорпорованих у скломатрицю, в умовах приземного зберігання за їх тривалого контакту із ґрунтовими водами. Досліджено археологічні стекла, вік яких становив понад 2 тис. років, що відібрані з культурного горизонту археологічного заповідника Ольвія. При тривалому контакті з ґрунтом на поверхні скла утворюється гелевий шар, на зовнішній поверхні якого формуються шаруваті алюмосилікати. Формування захисного шару скла відбувається за механізмом інконгруентного розчинення. Експериментально встановлено, що при вилуговуванні зі скла активно виносяться лужні та лужноземельні елементи (Na, Са), частково кремній і залізо за практичної нерухомості алюмінію. Моделювання руйнування скла проводилось у екстракторах Сокслета в умовах безперервного впливу протягом 6 місяців гарячої (t = 75–80°С) води, насиченої діоксидом вуглецю. Зміна швидкості виносу компонентів зі скла пов'язана зі збільшенням потужності "запірного" гелевого шару, товщина якого збільшується із часом. Циклічні зміни швидкості розчинення скла пов'язані із частковим руйнуванням гелевого шару, що обумовлено збільшенням товщини останнього і, відповідно, зменшенням адгезії гелю до скла. Результати вивчення руйнування алюмосилікатних (археологічних) стекол і порівняння їх із результатами дослідження руйнування боросилікатних стекол свідчать про те, що археологічні стекла можуть бути моделлю для прогнозування поведінки в природних умовах протягом століть скломатриць, призначених для компактування радіоактивних відходів.