ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................... 5
ГЛАВА 1 Литературный обзор .............................................................................. 11
1.1 Особенности состава и строения бентонитовых глин и минералов группы
смектита........................................................................................................................ 11
1.1.1 Особенности состава и строения минералов группы смектита ..................... 11
1.1.2 Особенности состава и строения бентонитовых глин ................................... 13
1.2 Применение бентонитов для захоронения радиоактивных отходов .............. 15
1.3 Устойчивость смектитов при контакте с щелочными растворами................. 16
1.4 Устойчивость смектитов в растворах неорганических солей ......................... 22
1.5 Устойчивость смектитов в кислой среде .......................................................... 26
1.6 Поведение смектитов при повышенных температурах ................................. 27
1.7 Преобразования бентонитов в модельных условиях захоронения на контакте
с другими материалами инженерных барьеров ........................................................ 28
1.8 Основные положения концепции захоронения РАО в Российской Федерации
..................................................................................................................... 34
1.9 Поведение бентонитов и устойчивость смектитов в модельных условиях
ПГЗРО: данные по полномасштабным экспериментам........................................... 35
1.10 Заключение к главе 1 ......................................................................................... 40
ГЛАВА 2 Характеристика исходных образцов и описание экспериментальной
части ................................................................................................................. 41
2.1 Общие сведения о используемых бентонитах ................................................. 43
2.2 Эксперименты №№1-3. Влияние состава и pH модельного раствора поровых
вод участка «Енисейский» на устойчивость бентонитового буфера в модельных
условиях ПГЗРО на участке Енисейский................................................................... 47
2
2.3 Эксперимент №4 Влияние продуктов выщелачивания бетона на устойчивость
бентонитового буфера в модельных условиях ПГЗРО на участке Енисейский.... 48
2.4 Эксперимент №5. Контактное взаимодействие бентонитов со сталью в
модельный условиях ПГЗРО на участке Енисейский............................................... 51
ГЛАВА 3 Приборы и методы ................................................................................. 54
3.1 Пробоподготовка ................................................................................................ 54
3.2 Исследования фазового состава образцов и структурных особенностей
смектитов методом рентгеновской дифракции......................................................... 54
3.3 ИК-спектроскопия .............................................................................................. 56
3.4 Химический анализ............................................................................................. 56
3.5 Определение ЕКО и состава обменного комплекса смектитов ..................... 57
3.6 Термический анализ ........................................................................................... 57
3.7 Анализ пористости и удельной площади поверхности .................................. 58
3.8 Компьютерная микротомография ..................................................................... 59
3.9 Сканирующая электронная микроскопия ........................................................ 59
3.10 Мессбаурэвская спектроскопия ........................................................................ 60
3.11 Расчет кристаллохимических формул .............................................................. 60
ГЛАВА 4 Результаты и их обсуждения................................................................. 62
4.1 Эксперименты №1-3. Взаимодействие бентонитов с модельными растворами
.................................................................................................................... 62
4.2 Эксперимент №4. Взаимодействие бентонит-бетон ....................................... 72
4.3 Эксперимент №5. Взаимодействие бентонитов со стальным материалом
оболочки контейнера с РАО в модельных условиях ПГЗРО................................... 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 82
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 84
Список сокращений..................................................................................................... 94
3
Приложение А. дифрактограммы исследуемых образцов бентонитов
(эксперименты №1-3).................................................................................................. 95
Приложение Б. ИК-спектры исследуемых образцов бентонитов (эксперименты №1
3) ................................................................................................................................. 97
