Также параллельно разрабатываются новые материалы для иммобилизации радиоактивных отходов
Объектом совместного исследования ученых НИФТИ, физического и химического факультетов ННГУ являются композиционные материалы керамика-керамика (Cer-Cer) и керамика-металл (Cer-Met) на основе минералоподобных соединений (в частности, минерала граната) для разрешения проблем обращения с запасами плутония и минор актинидов (MA), накопленными за многие годы.
Оптимальным выходом из этой ситуации, по мнению исследователей, является создание высокоплотных керамических композиционных инертных топливных матриц (IMF) для дожигания Pu и трансмутации MA.
По словам ответственного исполнителя по грантам РФФИ и РНФ, руководителя лаборатории химии твердого тела ННГУ Людмилы Головкиной, к основным недостаткам минералоподобных керамик на основе граната, при всех их достоинствах с точки зрения приложений в ядерной энергетике, следует отнести их низкую теплопроводность и малую трещиностойкость. Первый фактор может приводить к дополнительному нагреванию за счет радиогенного тепла и, как следствие, к понижению химической устойчивости. Низкая трещиностойкость керамик способствует появлению микротрещин, приводящих к появлению свободной поверхности и уменьшающих их химическую (гидролитическую) стойкость.
«В связи с этим весьма перспективной представляется идея создания композитов „керамика — керамика“ и „керамика — металл“. В таком материале, при правильном выборе компонента, вторая фаза (керамическая или металлическая) могла бы обеспечить и повышение теплопроводности, и повышение трещиностойкости», — отметила Людмила Головкина.
