Влияние структурной упорядоченности на радиационную стойкость микроклинов

Abstract

Изучены структурные изменения, происходящие при облучении в микроклинах, которые входят в состав пяти разновидностей гранитоидных пород Днепровско-Донецкой впадины, перспективных для захоронения радиоактивных отходов. Установлено, что исходные микроклины представлены двумя разновидностями: белой окраски (в кварцевом сиените, кварцевом диорите и гранодиорите) и розовой окраски (в нормальном граните и плагиограните). В исходном состоянии эти разновидности характеризуются различным фазовым составом и имеют разную степень упорядоченности кристаллической структуры. В результате электронного облучения максимального белого микроклина с увеличением дозы происходит образование структурных дефектов и уменьшение Al-Si-упорядоченности. При максимальной дозе облучения (D = 10⁸ Гр) наблюдается переход микроклина из упорядоченного в промежуточное состояние. Процесс структурных изменений, происходящих под воздействием облучения в промежуточном розовом микроклине, имеет ступенчатый характер и завершается полным разупорядочением структуры микроклина с образованием слабокристаллизованных продуктов.

Вивчено структурні зміни, що відбуваються при опроміненні в мікроклінах, які входять до складу п'яти різновидів гранітоїдних порід Дніпровсько-Донецької западини, перспективних для поховання радіоактивних відходів. Встановлено, що вихідні мікрокліни представлені двома різновидами: білого забарвлення (в кварцовому сієніті, кварцовому діориті і гранодіориті) і рожевого забарвлення (в нормальному граніті і плагіограніті). У вихідному стані ці різновиди характеризуються різним фазовим складом і мають різну ступінь впорядкованості кристалічної структури. В результаті електронного опромінення максимального білого мікрокліну зі збільшенням дози відбувається утворення структурних дефектів і зменшення Al-Si-впорядкованості. При максимальній дозі опромінення (D = 10⁸ Гр) спостерігається перехід мікрокліну з упорядкованого в проміжний стан. Процес структурних змін, що відбуваються під впливом опромінення в проміжному рожевому мікрокліні, має ступінчастий характер і завершується повним розупорядкуванням структури мікрокліну з утворенням слабокристалізованих продуктів.

The structural changes occurring during irradiation of microcline, which are part of the five varieties of Dniprovsko-Donetsk hollow granitoid rocks are promising for the disposal of radioactive waste were researched. It is established that there are two varietie of the microclines source: white color (in the quartz syenite, quartz diorite and granodiorite) and pink (in the normal granite and plagiogranite). In the initial state these species are characterized by different phase compositions and different degrees of the crystal structure ordering. As a result of the electron irradiation of white maximum microcline with the increasing of the dose the structural defects appear and the ordering in Al-Si decreases. At the highest dose of irradiation (D = 10⁸ Gy) the transition observes from an ordered microcline to the intermediate state. The process of structural changes under irradiation in the intermediate pink microcline has a stepped character and ends with the complete disordering of the structure of microcline with forming of the weakly crystallized products.