Радіаційна стійкість галіту соленосних формацій Дніпровсько-Донецької западини - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИНауковий керівник: доктор фізико-математичних наук Литовченко Анатолій Степанович Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення НАН України завідувач відділу радіоспектроскопії мінеральної речовини Офіційні опоненти: доктор геолого-мінералогічних наук, старший науковий співробітник Таращан Аркадій Миколайович Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення НАН України провідний науковий співробітник відділу оптичної спектроскопії доктор геолого-мінералогічних наук, професор Хрущов Дмитро Павлович Інститут геологічних наук НАН України старший науковий співробітник Захист відбудеться 26.09.2005 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.203.01 Інституту геохімії, мінералогії та рудоутворення НАН України, 03680, м. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту геохімії, мінералогії та рудоутворення НАН України, 03680, м.Таким чином, науковий і практичний інтерес до вивчення закономірностей накопичення точкових дефектів у галіті під впливом іонізуючого випромінювання визначає актуальність теми ?Радіаційна стійкість галіту соленосних формацій Дніпровсько-Донецької западини?. Робота була виконана у рамках відомчих тем НАН України ?Вивчення радіаційної та геохімічної стійкості мінералів і порід масивів, перспективних для поховання РАВ? (№ держ. реєстрації 0195U000264), ?Зв?язок парамагнітних центрів в мінералах з навколорудними змінами порід? (№ держ. реєстрації 0196U006659), ?Радіаційні дефекти в силікатах і мінералах біогенного походження в зв?язку з вирішенням геологічних і екологічних проблем? (№ держ. реєстрації 0102U000537) та проекту Grant INTAS-01-2166 ?The accumulation and reservation of tritium into phyllosilicates?. Основною метою даної роботи було з?ясування радіаційної структурної стійкості галіту (на прикладі соленосних формацій ДДЗ) та її зіставлення з такою для мінералів глин і породоутворювальних мінералів кристалічних порід УЩ. Відповідно до цього ставилися наступні завдання: 1)встановити закономірності накопичення та рекомбінації F-центрів (електронів, локалізованих у вакансіях атомів хлору) у структурі галіту, визначити параметри їхнього накопичення (концентрацію, швидкість накопичення) та термін стійкості структури галіту; 6) зіставити параметри радіаційної структурної стійкості галіту з такими для мінералів різних геологічних формацій.Більш докладно розглянуто метод ЕПР та його можливості в дослідженні структурних дефектів у мінералах, описано радіаційні парамагнітні центри у галіті, зокрема F-центр (електрон, локалізований у вакансії атома хлору), динаміку накопичення та рекомбінації якого визначали в подальшому. Відсутність сигналу від F-центрів, утворених внаслідок природного ?-фону, повязано з межею чутливості спектрометра (1014 F-центрів в 1 г зразка). 2, крива II) відбувається у два етапи: 1 - початковий етап швидкого накопичення центрів забарвлення (за доз 0-10 МГР), повязаний із формуванням F-центрів на вакансіях, що вже існували у кристалі до опромінення. 3), окрім F-смуги (467 нм) простежуються і інші смуги 713, 825 нм, що відповідають більш складним F2-, F4-центрам, хоча їхня концентрація і мала порівняно з F-центрами (інтенсивність кожної з цих ліній становить лише 25 % сигналу від F-центрів). Радіаційне накопичення F-центрів у галіті описано як результат формування F-центрів та їхньої спонтанної рекомбінації із існуючими H-центрами: (1) де K - швидкість генерації дефектів Френкеля (деф/с), v - обєм сфери спонтанної рекомбінації F-H пари (см3), NF0 - початкова концентрація F-центрів (деф/г).У дисертації наведено результати експериментального дослідження радіаційної структурної стійкості галіту Дніпровсько-Донецької западини методом електронного парамагнітного резонансу (ЕПР). Зокрема, вивчено закономірності накопичення та рекомбінації радіаційних дефектів типу F-центр (електрон, локалізований у вакансії атома хлору) у структурі галіту різного генезису, визначено параметри їхнього накопичення та порівняно із такими для мінералів глин і породоутворювальних мінералів кристалічних порід. З?ясовано вплив дефектності галіту на закономірності формування радіаційних дефектів та вивчено вплив ?-опромінення на його механічні властивості (мікротвердість, пластичність, декрепітаційну активність). Практичне значення отриманих результатів полягає в можливості на основі визначення параметрів накопичення F-центрів у галіті оцінювати його радіаційну структурну стійкість і може бути використано як один із критеріїв під час вибору конкретних соленосних формацій для побудови в них сховищ РАВ. Встановлено, що ?-опромінення формує більшу кількість радіаційних дефектів у зразках із розміром частинок менше 0,25 мм внаслідок появи в них (під час механічного подрібнення) дислокацій, мікротріщин та інших неоднорідностей кристалічної гратки, де переважно формуються радіаційні дефекти.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ