Влияние облучения на оптические свойства гранитных пород Украины

Abstract

Методами ИК-спектроскопии и кристаллооптического анализа изучены структурно-фазовые превращения природных минералов (полевых шпатов, слюд, кварца) из γ-облученных гранитов. Исследованные граниты взяты из месторождений Украины, предполагаемых как места для захоронения РАО. Было установлено, что при дозах γ-облучения от 10⁵ до 10⁸ Гр (Е= 0,66...1,5 МєВ) происходит разупорядочение кристаллической решетки щелочных полевых шпатов, перестройка в октаэдрическом слое ионов (Fe²⁺→Fe³⁺) и активная дегидроксилация цветной слюды, повсеместное развитие системы трещин как вдоль плоскостей спайности, так и в виде сложной системы секущих капилляров (до 0,005 мм). Максимальная радиационная стойкость гранитов связывается с однородно равномерно мелкозернистыми лейкократовыми аплитами, наиболее перспективными для использования в виде сырья при синтезе стеклокерамических матриц для иммобилизации РАО.

Методами ІЧ-спектроскопії та кристалооптичного аналізу вивчені структурно-фазові перетворення природних мінералів (польових шпатів, слюд, кварцу) із γ-опромінених гранітів. Досліджені граніти здобуті з деяких родовищ України, що пропонуються як місця для поховання радіоактивних відходів (РAB). Встановлено, що при дозах γ-опромінення від 10⁵ до 10⁸ Гр (Е = 0,66...1,5 МеВ, температура біля 20 °C) зростає розпорядкування кристалічної гратки лужних польових шпатів, перебудова у октаедрічному шарі іонів (Fe²⁺→Fe³⁺ ) та активна дегідроксилація кольорової слюди, поширений розвиток системи тріщин як уздовж площин спайності, так у вигляді складної системи січних капілярів (до 0,005 мм). Максимальну радіаційну стійкість гранітів зв’язується однорідно рівномірно-дрібнозерністими лейкократовими аплітами, найбільш перспективними для використання у вигляді сировини при синтезі скло-керамічних матриць для іммобілізації РAB.

The structure-phase transformation of minerals (feldspar, mica, quartz) from γ-irradiated granites are investigated by methods of infra-red spectroscopy and crystal-optic analysis. Investigated granites are used from the Ukrainian deposits proposed as a place for radioactive waste disposal. It was established, that at a dose of γ- irradiation from 10⁵ up to 10⁸ Gy (E=0,66...1,5 MeV) there is augmentative disordering in crystal lattice of alkaline feldspars, transformation in the octahedral layer of ions (Fe²⁺→Fe³⁺ ) and active dehydration in color mica, universal development of crack system both along planes of cleavage and as complex system of secant capillaries (up to 0,005 mm). The maximal radiation stability of granites associates with homogeneously-equigranular leycocratic aplitoides which are most perspective for use as raw material for synthesis of glass-ceramic matrices for radioactive waste immobilization.