RAE.RU
Энциклопедия
ИЗВЕСТНЫЕ УЧЕНЫЕ
FAMOUS SCIENTISTS
Биографические данные и фото 17064 выдающихся ученых и специалистов
Логин   Пароль  
Регистрация Забыли пароль?
 

Юдинцев Сергей Владимирович

Научная тема: « СЛОЖНЫЕ ОКСИДЫ СТРУКТУРНЫХ ТИПОВ ПИРОХЛОРА, ГРАНАТА И МУРАТАИТА – МАТРИЦЫ ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ АКТИНИДНЫХ ОТХОДОВ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ »

Научная биография   « Юдинцев Сергей Владимирович »

Членство в Российской Академии Естествознания

Специальность: 25.00.05

Год: 2009

Отрасль науки: Геолого-минералогические науки

Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:

  1. Выбор матриц для иммобилизации актинидсодержащих высокоактивных отходов (ВАО) проводится с учетом структурных особенностей фаз радионуклидов и данных о составе отходов. Потенциальными матрицами актинидных ВАО являются фазы, в структуре которых имеется несколько позиций для вхождения катионов различного заряда и размера. Перспективны для этого сложные оксиды с кубической структурой пирохлора и граната, каркасы которых состоят из катион-кислородных полиэдров, а в полостях размещаются крупные катионы актинидов (An) и редких земель (РЗЭ).
  2. Для иммобилизации актинидов и РЗЭ-актинидной фракции ВАО наиболее пригодны оксиды с пирохлоровой структурой (пр. гр. Fd3m, Z = 8): [8]A2[6]B2O7-x, где [8]A - катионы Ca, РЗЭ и An; а [6]B - Ti, Sn, Hf и Zr. От титанатов к цирконатам и гафнатам возрастает химическая и радиационная устойчивость, но увеличиваются длительность и температура их твердофазного синтеза. Баланс изоляционных свойств матриц ВАО и параметров их изготовления достигается у фаз с соотношением Ti : (Zr, Hf, Sn), близким к 1. Помимо актинидов и РЗЭ в эти матрицы могут быть включены долгоживущие продукты деления - 93Zr, 126Sn и, вероятно, 99Tc в виде Tc4+, близкого по размерам к (Ti, Мо, Hf, Zr)4+.
  3. В матрицы на основе ферритных фаз со структурой граната (пр. гр. Ia3d, Z = 8) стехиометрии [8]A3[6]B2[4]Fe3O12, где [8]A - Ca2+, РЗЭ3+/4+ и An3+/4+; а [6]B - Fe3+ и Zr4+ входит большое количество ВАО сложного состава: до 30 мас.% актинидов, продукты их деления (РЗЭ, Zr, Sn) и примеси (Na, Al, Ga, Si). Такие матрицы обладают низкой растворимостью в близнейтральных водах, наиболее вероятных для подземных хранилищ ВАО. Аморфизация структуры из-за распада актинидов слабо влияет на растворимость ферриграната, что обеспечивает сохранность изоляционных свойств.
  4. Для иммобилизации актинидов, РЗЭ-актинидной фракции, Am-Ga/Al отходов от перевода плутония в МОКС топливо, других ВАО с высоким содержанием актинидов и продуктов коррозии предложены матрицы на основе муратаита. Среди них имеются разновидности с трех- (как у природного минерала, или 3С), а также пяти-, семи- и восьмикратной (5С, 7С, 8С) повторяемостью периодов решетки по отношению к базовой ячейке флюоритового типа. Оптимальные матрицы характеризуются составом, мас.%: 55-60 TiO2, 8-10 MnO, 8-10 CaO, 4-5 Al2O3, 4-5 Fe2O3, 5-8 ZrO2, 8-10 ВАО (ВАО - оксиды актинидов и смеси, отвечающие актинидной и РЗЭ-актинидной фракциям). Образцы, изготовленные плавлением, состоят из зональных зерен с разновидностью муратаит 5С (7С) в центре, промежуточной 8С и краевой 3С зонами. В ряду 5С (7С) - 8С - 3С содержания актинидов и РЗЭ снижаются в 3 - 5 раз, а количества Al, Fe и Ti возрастают на 3 - 12 мас.%. Это способствует уменьшению скорости выщелачивания актинидов из матриц при их взаимодействии с раствором.
  5. Практическое применение матриц для иммобилизации актинидных отходов зависит от эффективности их изготовления. Для ферритных гранатов и титанатов со структурой пирохлора или муратаита оптимален метод холодного прессования - спекания. Для получения устойчивых к выщелачиванию муратаитовых матриц с зональным строением зерен эффективно индукционное плавление в холодном тигле. Для изготовления цирконатного пирохлора и алюминатного граната используется самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Экономический эффект от применения предлагаемых нами матриц заключается в том, что дорогостоящие их компоненты (Zr, РЗЭ) присутствуют в составе самих ВАО, а высокие изоляционные свойства матриц позволяют снизить затраты на изготовление других барьеров хранилищ отходов (контейнер и бентонитовый буфер) без ущерба для экологии.

Список опубликованных работ

1. Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Никонов Б.С., Омельяненко Б.И. Изучение материала СИНРОК // Геоэкология. 1996. N4. С.58-74.

2. Лаверов Н.П., Омельяненко Б.И., Юдинцев С.В., Никонов Б.С. Цирконолит как матрица для иммобилизации высокоактивных отходов // Геол. руд. местний. 1996. Т.38. C.387-395.

3. Омельяненко Б.И., Юдинцев С.В., Никонов Б.С. Минералогические аспекты проблемы безопасного захоронения высокоактивных отходов // Записки ВМО. 1997. N1. С.126-139.

4. Лаверов Н.П., Омельяненко Б.И., Юдинцев С.В., Никонов Б.И., Соболев И.А., Стефановский С.В. Минералогия и геохимия консервирующих матриц высокоактивных отходов // Геол. руд. мест-ний. 1997. Т.39. N3. C.211-228.

5. Yudintsev S.V., Omelianenko B.I., Stefanovsky S.V., Ochkin A.V., Chizhevskaya S.V. Sintered zirconolite ceramics for immobilization of actinide-containing radioactive waste // J. adv. mater. 1997. V.4. Р.89-99.

6. Sobolev I.A., Stefanovsky S.V., Yudintsev S.V., Omelianenko B.I, Nikonov B.S., Mokhov A.V. Study of melted Synroc doped with simulated High Level Waste // Mat. Res. Soc. symp. proc. V.465. 1997. P.363-370.

7. Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Никонов Б.С., Омельяненко Б.И., Дэй Р.А., Вэнс Е.Р. Полиминеральная матрица высокоактивных отходов // ДАН. 1998. Т.360. N1. C.96-99.

8. Лаверов Н.П., Омельяненко Б.И., Юдинцев С.В., Никонов Б.С. Задачи минералогических исследований в связи с проблемой захоронения радиоактивных отходов // Труды конф. по экоминералогии. М.: ИГЕМ РАН. 1998. С.5-36.

9. Юдинцев С.В., Омельяненко Б.И., Стефановский С.В., Очкин А.В., Чижевская С.В. Спеченная цирконолитовая керамика для иммобилизации актинид-содержащих отходов // Персп. матер. 1998. N1. С.91-100.

10. Yudintsev S.V., Omelianenko B.I., Lapina M.I. Study of uranium incorporation into zircon: solubility limits and durability of fixation // Mat. Res. Soc. symp. proc. V.506. 1998. Р.185-190.

11. Лаверов Н.П., Соболев И.А., Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Омельяненко Б.И., Никонов Б.И. Синтетический муратаит – новый минерал для иммобилизации актинидов // ДАН. 1998. Т.362. N5. С.670-672.

12. Лаверов Н.П., Горшков А.И., Юдинцев С.В., Сивцов А.В., Лапина М.И. Новые структурные разновидности искусственного муратаита // ДАН. 1998. Т.363. N4. С.540-543.

13. Лаверов Н.П., Юдинцев С.В., Омельяненко Б.И., Никонов Б.С., Стефановский С.В. Муратаитовая керамика для иммобилизации актинидов // Геол. руд. мест-ний. 1999. T.41. N2. С.99-108.

14. Stefanovsky S.V., Yudintsev S.V., Nikonov B.S., Gorshkov A.I., Lapina M.I., Sivtsov A.V. Features of pyrochlore-type phases from ceramics designed for actinides and rare earth elements immobilization // Mat. Res. Soc. symp. proc. V.556. 1999. Р.27-34.

15. Yudintsev S.V., Lapina M.I. Study of natural zircon-xenotime assemblages for estimation of the actinide waste forms stability // Там же. Р.785-792.

16. Стефановский С.В., Омельяненко Б.И., Юдинцев С.В., Никонов Б.С. Способ иммобилиза¬ции высокоактивных отходов в керамическую матрицу // Патент изобр. N2140106. 1999.

17. Никонов Б.С., Омельяненко Б.И., Юдинцев С.В., Пташкин А.Г., Стефановский С.В. Муратаитовая керамика для иммобилизации актинидов // Персп. матер. 1999. N4. С.89-94.

18. Смелова Т.В., Крылова Н.В., Юдинцев С.В., Никонов Б.С. Силикатная матрица актинид-содержащих отходов // ДАН. 2000. Т.374. N2. С.242-246.

19. Stefanovsky S., Yudintsev S., Nikonov B., Omelianenko B., Lapina M. Isomorphic capacity of synthetic sphene with respect to Gd and U // Mat. Res. Soc. symp. proc. V.608. 2000. Р.455-460.

20. Лаверов Н.П., Юдинцев С.В., Стефановский С.В., Лиан Дж., Юинг Р. Изучение радиационной устойчивости матриц актинидов // Докл. РАН. 2001. Т.376. N5. C.665-667.

21. Лаверов Н.П., Юдинцев С.В., Стефановский С.В., Джанг Я.Н. О новых актиноидных матрицах со структурой пирохлора // ДАН. 2001. Т.381. N3. С.399-402.

22. Соболев И.А., Стефановский С.В., Мясоедов Б.Ф., Куляко Ю.М., Юдинцев С.В. Влияние условий синтеза на фазовый состав и строение уран- и плутоний-содержащих керамик на основе цирконолита и пирохлора // Радиохимия. 2001. Т.43. №2. C.113-118.

23. Глаговский Э.М., Юдинцев С.В., Куприн А.В., Пелевин Л.П., Коновалов Э.Е., Величкин В.И., Мясоедов Б.Ф. Изучение кристаллических матриц актиноидов, полученных саморас¬пространяющимся высокотемпературным синтезом // Там же. N6. С.557-562.

24. Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Кирьянова О.И. Влияние условий синтеза на фазовый состав пирохлор-браннеритовой керамики // Физ. хим. обраб. матер. 2001. №5. С.90-98.

25. Юдинцев С.В., Стефановский С.В., Кирьянова О.И., Лиан Дж., Юинг Р. Радиационная устойчивость плавленых титанатных керамик для иммобилизации актиноидов // Атомная энергия. 2001. Т.90. Вып.6. С.467-474.

26. Yudintsev S.V., Stefanovsky S.V., Nikonov B.S., Omelianenko B.I. Phase and chemical stability of murataite containing uranium, plutonium, and rare earths // Mat. Res. Soc. symp. proc. V.663. 2001. P.357-366.

27. Utsunomiya S., Wang L.M., Yudintsev S., Ewing R.C. Ion irradiation-induced amorphization and nano-crystal formation in garnets // J. nucl. mater. 2002. V.303. P.177-187.

28. Лаверов Н.П., Юдинцев С.В., Стефановский С.В., Джанг Я.Н., Бае И., Че С. Особенности фазообразования при синтезе матриц актиноидов // ДАН. 2002. Т.383. N1. C.95-98.

29. Урусов В.С., Русаков В.С., Юдинцев С.В. Валентное состояние и структурное положение атомов железа в синтетическом муратаите // ДАН. 2002. Т.384. №4. C.527-532.

30. Стефановский С.В., Куляко Ю.М., Юдинцев С.В., Очкин А.В., Ровный С.И. Керамика для иммобилизации актиноидных отходов // Вопр. радиац. безоп. 2002. №1. С.15-27.

31. Laverov N.P., Yudintsev S.V., Stefanovsky S.V., Jang Y., Ewing R.C. Synthesis and examination of new actinide pyrochlores // Mat. Res. Soc. symp. proc. V. 713. 2002. P.337-344.

32. Lian J., Yudintsev S.V., Stefanovsky S.V., Kirjanova O.I., Ewing R.C. Ion-induced amorphization of murataite // Там же. P.455-460.

33. Yudintsev S.V., Lapina M.I., Ptashkin A.G., Ioudintseva T.S., Utsunomiya S., Wang L.M., Ewing R.C. Accommodation of uranium into garnet structure // Там же. P.477-480.

34. Глаговский Э.М., Куприн А.В., Юдинцев С.В., Величкин В.И., Перевалов С.А., Мясоедов Б.Ф., Ровный С.И. Особенности пирохлоровых матриц актиноидов, полученных самораспространяющимся высокотемпературным синтезом // Вопр. радиац. безоп. 2002. №2. С.21-28.

35. Юдинцев С., Стефановский С., Джанг Я., Че С. Рентген-дифрактометрическое исследование фазообразования при синтезе матриц актиноидов // Стекло и керамика. 2002. N7. С.18-22.

36. Лаверов Н.П., Юдинцев С.В., Стефановский С.В., Джанг Я., Лапина М.И., Сивцов А.В., Юинг Р. Фазовые превращения при синтезе матриц актиноидов // ДАН. 2002. Т.385. N4. С.524-528.

37. Юдинцев С.В. Структурно-химический подход к выбору кристаллических матриц для иммобилизации актиноидов // Геол. руд. мест-ний. 2003. Т.45. №2. C.172-187.

38. Кирьянова О.И., Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Никонов Б.С. Влияние условий синтеза на строение керамик муратаитового и муратаит-пирохлорового состава как матриц для актиноидов // Персп. матер. 2003. №3. C.42-54.

39. Лаверов Н.П., Юдинцев С.В., Юдинцева Т.С., Стефановский С.В., Юинг Р.Ч., Лиан Дж., Утсуномия С., Вонг Л.М. Влияние радиоактивного распада на свойства консервирующих матриц актиноид-содержащих отходов // Геол. руд. мест-ний. 2003. Т.45. №6. C.483-513.

40. Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Никонов Б.С., Миронов А.С. Инкорпорирование продуктов коррозии в гадолиний-замещенный цирконолит // Физ. хим. обраб. матер. 2003. №6. C.83-88.

41. Utsunomiya S., Yudintsev S., Wang L.M., Ewing R.C. Ion-beam and electron beam irradiation of synthetic britholite // J. nucl. mater. 2003. V.322. P.180-188.

42. Yudintsev S.V., Ioudintseva T.S., Mokhov A.V., Konovalov E.E., Perevalov S.A., Stefanovsky S.V., Ptashkin A.G. Study of pyrochlore and garnet-based matrices for actinide wastes produced by self-propagating high temperature synthesis // Mat. Res. Soc. symp. proc. V.807. 2004. P.273-278

43. Тетерин Ю.А., Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Бек-Узаров Г.Н., Тетерин А.Ю., Маслаков К.И., Уткин И.О. Изучение кальций-церий-титанатной керамики методом рентгено-электронной спектроскопии // Журн. неорг. хим. 2004. Т.49. №1. С.91-99.

44. Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Никонов Б.С. Влияние механической активации на параметры синтеза и характеристики керамики цирконатного пирохлора // Физ. хим. обраб. матер. 2004. №2. С.68-77.

45. Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Никонов Б.С., Миронов А.С. Фазовый состав уран- и церий-содержащих титанатных и цирконатных керамик на основе кубических фаз со структурой флюоритового типа // Персп. матер. 2004. N3. C.55-62.

46. Yudintsev S., Osherova A., Dubinin A., Zotov A., Stefanovsky S. Corrosion study of actinide waste forms with garnet-type structure // Mater. Res. Soc. symp. proc. V.824. 2004. P.287-292.

47. Stefanovsky S.V., Yudintsev S.V., Giere R., Lumpkin G.R. Nuclear waste forms // Energy, Waste, and the Environment: A Geochemical Perspective. R. Giere & P. Stille (eds.), Geol. Soc., London. Special Publ. 2004. N236. P.37-63.

48. Урусов В.С., Русаков В.С., Кабалов Ю.К., Юдинцев С.В. Тетрагонализация ферригранатов (Са3-хАх) Zr2Fe3О12, А = Th, Ce, по данным Мессбауэровской спектроскопии и метода Ритвельда // ДАН. 2004. Т.399. №5. С.609-616.

49. Lian J., Wang L.M., Ewing R.C., Yudintsev S.V., Stefanovsky S.V. Thermally-induced phase decomposition and nanocrystal formation in murataite ceramics // J. mater. chem. 2005. V.15. P.709-714.

50. Урусов В.С., Органова Н.И., Каримова О.В., Юдинцев С.В., Стефановский С.В. Синтетические муратаиты как модулярные члены полисоматической серии пирохлор-муратаит // ДАН. 2005. Т.401. №2. С.226-232.

51. Lian J., Wang L.M., Ewing R.C., Yudintsev S., Stefanovsky S. Ion beam-induced amorphization and order-disorder transitions in the murataite structure // J. appl. phys. 2005. V.97. N113536.

52. Utsunomiya S., Yudintsev S.V., Ewing R.C. Radiation effects in ferrate garnet // J. nucl. mater.

2005. V.336. P.251-260.

53. Лаверов Н.П., Юдинцев С.В., Стефановский С.В., Омельяненко Б.И., Никонов Б.С.

Муратаит – универсальная матрица для иммобилизации актинидов // Геол. руд. мест-ний.

2006. Т.48. №5. C.387-409.

54. Perevalov S.A., Stefanovsky S.V., Yudintsev S.V., Mokhov A.V., Ptashkin A.G. Leaching of neptunium from garnet and murataite based ceramics // Radiochim. acta. 2006. V.94. P.509-514.

55. Тимофеевич А.А., Демин А.В., Полуэктов П.П., Юдинцев С.В. Силикатная матрица для кондиционирования радиоактивных отходов // Патент на изобр. 2005125884. 2007. №5.

56. Yudintsev S.V., Stefanovsky S.V., Ewing R.C. Actinide host phases as radioactive waste forms // Structural Chemistry of Inorganic Actinide Compounds. eds: S. Krivovichev, P. Burns, I. Tananaev. 2007. Elsevier B.V. P.453-490.

57. Тетерин А.Ю., Маслаков К.И., Тетерин Ю.А., Вукчевич Л., Юдинцева Т.С., Юдинцев С.В., Иванов К.Е., Лапина М.И. Исследование образцов керамики (Сa2.5Th0.5)Zr2Fe3O12, (Сa1.5GdTh0.5)(ZrFe)Fe3O12 и (Сa2.5Сe0.5)Zr2Fe3O12 со структурой граната // Радиохимия.

2007. Т.49. №1. С.31-37.

58. Урусов В.С., Органова Н.И., Каримова О.В., Юдинцев С.В., Юинг Р.Ч. Модулярная модель кристаллического строения полисоматической серии пирохлор-муратаит // Кристаллография. 2007. Т.52. №1. С.41-49.

59. Юдинцев С.В., Никонов Б.С., Коновалов Э.Е., Куприн А.В., Глаговский Э.М., Стефановский С.В. Исследование матриц, полученных методом самораспространяю-щегося высокотемпературного синтеза, для иммобилизации фракционированных ВАО // Физ. хим. обраб. матер. 2007. №2. С.86-94.

60. Whittle K.R., Lumpkin G.R., Berry F.J., Oates G., Smith K.L., Yudintsev S.V., Zaluzec N.J. The structure and ordering of zirconium and hafnium containing garnets studied by electron channeling, neutron diffraction and Mossbauer spectroscopy // J. sol. state chem. 2007. V.180. Iss.2. P.785-791.

61. Коновалов Э.Е., Юдинцев С.В., Никонов Б.С. Иммобилизация высокоактивных отходов в минералоподобные материалы с применением СВС-процесса // Известия ВУЗов. Ядерная энергетика. 2007. №1. С.32-42.

62. Омельяненко Б.И., Лившиц Т.С., Юдинцев С.В., Никонов Б.С. Природные и искусственные минералы – матрицы для иммобилизации актинидов // Геол. руд. мест-ний. 2007. Т.49. №3. С.173-193.

63. Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Никонов Б.С., Стефановская О.И. Фазовый состав керамик в системах с оксидами редкоземельных элементов, марганца и титана // Радиохимия. 2007. Т.49. №4. С.305-311.

64. Стефановский С.В., Стефановская О.И., Юдинцев С.В., Никонов Б.С. Актиноид-содержащие муратаитовые керамики // Вопр. радиац. безоп. 2007. №4. С.3-12.

65. Стефановский С.В., Пташкин А.Г., Князев О.А., Юдинцев С.В., Никонов Б.С., Лапина М.И. Влияние условий синтеза на фазовый состав и строение торийсодержащей муратаитовой керамики // Физ. хим. обраб. матер. 2007. №4. С.68-77.

66. Стефановский С.В., Пташкин А.Г., Князев О.А., Юдинцев С.В., Никонов Б.С., Лапина М.И., Стефановская О.И. Влияние условий синтеза на фазовый состав и строение урансодержащей муратаитовой керамики // Физ. xим. обраб. матер. 2007. №5. C.42-49.

67. Lian J., Yudintsev S.V., Stefanovsky S.V., Wang L.M., Ewing R.C. Ion beam irradiation of U-, Th- and Ce-doped pyrochlores // J. alloys compd. 2007. N444–445. P.429–433.

68. Yudintsev S.V., Stefanovsky S.V., Nikonov B.S., Maslakov K.I., Ptashkin A.G. Structural characterization of Pu-bearing murataite ceramic // Там же. P.606–609.

69. Stefanovsky S.V., Yudintsev S.V., Perevalov S.A., Startseva I.V., Varlakova G.A. Leach resistance of murataite-based ceramics containing actinides // Там же. P.618–620.

70. Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Омельяненко Б.И., Никонов Б.С., Стефановская О.И. Способ иммобилизации высокоактивных отходов в керамическую матрицу // Патент на изобретение. № 2315381. 2008. Бюл. №2.

71. Юдинцева Т.С., Стефановский С.В., Юдинцев С.В., Омельяненко Б.И., Никонов Б.С. Способ иммобилизации актиноидно-редкоземельной фракции высокоактивных отходов // Патент на изобретение. № 2317606. 2008. Бюл. №5.

72. Livshits T.S., Yudintsev S.V. Natural and synthetic minerals – matrices (forms) for actinide waste immobilization // Minerals as Advanced Materials I. S. Krivovichev (Ed). Springer. 2008. P.193-207

73. Юдинцев С.В., Стефановский С.В., Че С. Изучение фазообразования в системах Ca-Ce-Ti-Zr(Hf)-O для оптимизации синтеза актинидных матриц на основе пирохлора // Физ. хим. обраб. матер. 2008. №3. С.70-80.

74. Лаверов Н.П., Величкин В.И., Омельяненко Б.И., Юдинцев С.В., Петров В.А., Бычков А.В. Изоляция отработавших ядерных материалов: геолого-геохимические основы. М.: ИГЕМ РАН. 2008. 280с.

75. Yudintsev S.V., Lukinykh A.N., Tomilin S.V., Lizin A.A., Stefanovsky S.V. Alpha-decay induced amorphization in Cm-doped Gd2TiZrO7 // J. nucl. mater. 2009. V.385. Iss.1.

Комментарии:

Если вы считаете, что какое-то сообщение нарушает Правила, оскорбляет Вас как личность, несёт заведомо ложную информацию, и должно быть удалено, сообщите нам по адресу sergey@rae.ru

Ваше имя
Текст комментария
Введите число с изображения

Антиспам защита

При добавлении комментария Вы соглашаетесь с пользовательским соглашением