Untersuchungen von glasigen Systemen mit SrO als Hauptbestandteil

Abstract

Glasartige Systeme mit hohem SrO-Gehalt wurden auf ihre Eignung untersucht, das aus Spaltprodukten von Kernbrennstoffen stammende Isotop 90Sr aufzunehmen und für wissenschaftliche und technische Zwecke zu konservieren. Bei den Untersuchungen wurden in erster Linie glastechnische Gesichtspunkte berücksichtigt, da strahlungstechnische Faktoren nur in beschränktem Ausmaße bekannt sind. Den Untersuchungen ist das Glassystem SrO-Na2O-B2O3-ZrO2-TiO2-SiO2 zugrunde gelegt worden, da diese Oxide die optimalen Auswirkungen auf die geforderten Glaseigenschaften haben. In den Systemen SrO-Na2O-SiO2, SrO-B2O3-SiO2, SrO-Al2O3-SiO2 und SrO-Al2O3-B2O3-SiO2 sind die Glasbildungsgrenzen für hohe SrO-Gehalte ermittelt worden. Im letztgenannten System sind SrO-Gehalte bis 65 Mol- % möglich. Im Zuge der Untersuchungen wurden etwa 170 Kombinationen erschmolzen und auf Schmelzverhalten, Kristallisationsneigung, Korrosivität, Flüchtigkeit, Dichte und Wasserbeständigkeit geprüft. Während die ungeeignet erscheinenden Zusammensetzungen nicht weiter verfolgt wurden, prüfte man die aussichtsreicheren Kombinationen genauer auf Dichte, Wasserbeständigkeit, Auslaugbarkeit der Sr-Komponente, Wärmeausdehnungskoeffizienten, Transformationstemperatur, Littletontemperatur und Viskosität in Abhängigkeit von der Temperatur.