Влияние электронного облучения на структуру и свойства природных кварцитов Украины

Abstract

Методами инфракрасной спектроскопии, рентгеноструктурного и кристаллооптического анализов установлено, что исходный кварцит представлен зернами α-кварца (≈90%) и полуаморфным кремнеземистым цементом (≈10%), который в результате облучения с увеличением дозы последовательно кристаллизуется в виде мелких зерен вторичного кварца. Структура α-кварца в кварците и его микротвердость после облучения до дозы 10^8 Гр остаются практически неизменными, так же как и плотность кварцита. Таким образом, исследованные кварциты обладают высокой стойкостью в условиях радиационного воздействия и представляются перспективными в плане использования их в качестве природной геологической среды для долговременного хранения РАО.

Методами інфрачервоної спектроскопії, рентгеноструктурного і кристалооптичного аналізів встановлене, що вихідний кварцит представлений зернами α-кварца (≈90%) і напіваморфним кремнеземним цементом (≈10%), який в результаті опромінення із збільшенням дози послідовно кристалізується у вигляді дрібних зерен вторинного кварцу. Структура α-кварца у кварциті і його мікротвердість після опромінення до дози 10^8 Гр залишаються практично незмінними, також як і щільність кварциту. Таким чином, досліджені кварцити мають високу стійкість в умовах радіаційної дії і здаються перспективними в плані використання їх у якості природного геологічного середовища для довготривалого зберігання РАВ.

By means of infrared spectroscopy, x-ray diffraction and crystal-optic analysis it was established that initial quartzit is presented by oval grains of α-quartz (≈90 %), and semiamorphous siliceous cement (~ 10 %) which gradually crystallizes with formation of secondary quartz while the dose of irradiation increases. The structure α -quartz in quartzit after the irradiation remains invariable, the density and microhardness of quartzite do not vary that also confirms the fact of preservation of its crystal structure. It allows drawing a conclusion that quartzites possess high firmness in conditions of irradiation and are represented as perspective in respect of their usage as natural geological environment for long-term storage of RWS.