Des chimistes de Nijni Novgorod ont développé de nouveaux matériaux à base d'orthophosphate pour la conservation ou l'enfouissement de déchets radioactifs comme le plutonium ou d'autres radionucléides à longue période.
Les chercheurs de l'Université d'Etat de Nijni Novgorod et leurs collègues des entreprises unies fédérales d'Etat "Centre scientifique d'Etat de la Fédération de Russie - Centre de recherche des réacteurs atomiques" et "Association de production 'Phare'" (FGUP "GNC RF NII atomnyh reaktorov" & FGUP "PO "Majak") ont mis au point un hybride original entre une corbeille et un coffre-fort pour déchets très actif comme l'américium et les éléments transplutoniens, en utilisant une céramique à base d'orthophosphate.
La technologie prend tout son sens dans un contexte où un facteur limitant principal de l'utilisation de l'énergie nucléaire est la production de déchets radioactifs à moyenne et longue période. Deux approches sont possibles : les recycler ou les enfouir. Les scientifiques russes ont donc mis au point un moyen de compacter les déchets qui ne sont pas à l'heure actuelle réutilisables, dans des matrices de sels composés d'acide de phosphore et de différents cations, dont de l'uranium, du thorium, et d'autres actinides.
Les scientifiques ont tout d'abord développé des méthodes de synthèse de phosphates, simples et complexes, dont certains composants sont des atomes radioactifs. Les réactifs sont ajoutés directement à une solution ou à un milieu fondu, où les phosphates précipitent. Le précipité est prélevé et chauffé à entre 600 et 1000°. Le résultat est une céramique stable sur les plans chimique et radiatif.
Diverses expériences ont permis d'affiner les paramètres d'exécution. En particulier les scientifiques ont déterminé la structure de la matrice la plus intéressante. Les actinides sont mieux fixés par des structures minérales à base de monazite (Ce,La,Th)PO4, de kosnarite KZr2(PO4)3 et de vitlokite ca3(po4)2. Les cations des métaux alcalins sont mieux fixés par la langbeinite K2Mg2(SO4)3 ou la kosnarite. Les scientifiques ont également vérifié la tenue de la céramique à une immersion prolongée en eau chaude afin d'évaluer les risques de fuite radioactive.
Selon le professeur Albina Orlova, cette avancée a été rendue possible grâce aux efforts conjoints des scientifiques de Nijni Novgorod, de Tchernogolovka et de Doubna et à l'aide de spécialistes européens.
