Регистрация / Вход
Прислать материал

«Научные основы
расширения сырьевой базы урана для замкнутого ядерного топливного цикла
и обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным
топливом»

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0049
Организация
ИГЕМ РАН
Руководитель работ
Лаверов Николай Павлович

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
15.06.2009 - 30.09.2009
1.1. Оценка современных урановоруд-
ных ресурсов РФ и размера поставок ура-
на, необходимых для обеспечения текущих
перспективных потребностей отрасли
1.2. Систематизация данных о
минералоподобньгх матрицах РАО,
синтезе образцов с имитаторами отходов,
изучении их состава, структуры и
химической устойчивости
1.3. Совершенствование и калибровка
11-РЪ и РЬ-РЬ геохронологических методов
применительно к изучению микрообъемов
проб урановых минералов
1.4. Изучение ландшафтно-
геохимических условий миграции и
аккумуляции искусственных
радионуклидов в районах расположения
радиационно-опасных объектов и
предприятий для Росатом, МНЦ Росатом
Развернуть
2
01.10.2009 - 30.11.2009
2.1. Обобщение данных, характеризующих
промышленно-генетические типы
месторождений, имеющиеся в РФ и анализ
геологических, минералого-
геохимических, геотехнологических и
экономических особенностей
месторождений Стрельцовского рудного
поля, Витимского и Зауральского
урановорудных районов.
2.2. Определение фазового и химического
состава матриц, анализ влияния
изоморфных обменов в различных
позициях структуры на стабильность фаз.
2.3. Сбор и анализ материалов,
касающихся современной методологии
выбора полигонов и анализ масштабов
влияния геологических факторов и методы
их оценки при выборе полигонов для
хранилищ ОЯМ.
2.4. Определение возраста рассеянной
урановой минерализации в породах
обрамления Стрельцовского рудного поля.
2.5 Анализ геологического строения
района ПО «МАЯК» для" оценки
возможности подземного захоронения
жидких радиоактивных отходов для
ФГУП "Гидроспецгеология". Разработка
дополнений к учебному курсу
«Радиогеоэкология» в рамках Учебно-
научного центра ИГЕМ РАН и Высшего
колледжа природопользования РХТУ им.
Д.И. Менделеева.
Развернуть
3
01.01.2010 - 30.06.2010
На отчетном этапе работ, выполняемых в рамках настоящего государственного контракта, было проведено детальное минералогическое исследование урановой минера-лизации, развитой в осадочно-вулканогенном чехле Стрельцовской кальдеры, а также в метаморфических и гранитоидных породах ее фундамента и обрамления. Установлено, что древняя уранинитовая минерализация (поздний протерозой – ранний мезозой), обра-зующая непромышленную рассеянную вкрапленность в зонах высокотемпературных ка-лишпатовых метасоматитах и грейзенах, характеризуется повышенными содержаниями Th, Y, РЗЭ, Nb, тогда как более поздняя настурансодержащая минерализация, слагающая высокорентабельные руды Стрельцовского рудного поля, содержит только Са и Zr. В ка-честве дополнительных минералогических признаков урановой минерализации «стрель-цовского» типа следует рассматривать наличие околорудной гематитизации и альбитиза-ции. Гидрослюдизация, хлоритизация, карбонатизация и окварцевание, проявленные в до-рудную и первую пострудную стадию, имеют менее тесную пространственную связь с урановым оруденением, однако в целом указывают на развитие продуктивного позднеме-зозойского гидротермального процесса.
Применение алгоритма распознавания образа комплексного геохимического поля уранового оруденения «стрельцовского типа», основанного на информационной мере Каллбека-Лейблера, показало его высокую эффективность в выявлении не только урано-ворудных тел, но и периферийных ореолов околофонового перераспределения широкого спектра элементов, обусловленных воздействием отработанных рудоносных растворов на вмещающие породы. Это позволит более эффективно выявлять «слепые» рудные тела на флангах и глубоких горизонтах Стрельцовского рудного поля.
Синтезированы и изучены матрицы актинидных отходов, состоящие из сложных ок-сидов муратаитового типа, и содержащие короткоживущий изотоп кюрий-244 (период по-лураспада 18 лет). Образцы получены спеканием шихты или ее плавлением и кристалли-зацией. Кроме структурного аналога природного минерала (муратаит М3), заметную роль в них играют муратаиты М5 и М8. Определена доза рентгеновской аморфизации фаз му-ратаита при распаде 244Cm в керамиках стехиометрии Ca2.5Mn2Th0.41Cm0.12Ti7.5Zr0.5AlFeO24.5. Среднее значение дозы для всех образцов, получен-ных как плавлением, так и спеканием, составляет 2.60•1018 -распад/г или 0.20 dpa (dis-placements per atom). Нагрев аморфизованной керамики при 1200°С в течение 5 часов при-вел к полному восстановлению исходной кристаллической структуры. Скорости выщела-чивания элементов из аморфизованной керамики остались практически неизменными для Zr, Ti, Fe, Al, но они уменьшились на 1-2 порядка для Cm, Ca и Mn по сравнению с исход-ным образцом.
На Стрельцовском урановорудном поле на основе данных U-Pb, K-Ar, Rb-Sr и Sm-Nd методов рассмотрена хронология процессов формирования гидротермальных образо-ваний в мезозойских вулканогенно-осадочных породах верхнего структурного этажа Стрельцовской вулкано-тектонической структуры и в домезозойских породах ее фунда-мента. Для оценки характера связи магматизма и уранового рудообразования проведено дополнительное изотопно-геохронологическое изучение наиболее молодых кислых обра-зований (риолитов и сиенит-порфиров), формирование которых предшествовало ураново-рудному процессу. Геохронологическая информация относительно возраста этих образо-ваний базируется на результатах K-Ar датирования, полученных в лаборатории ИГЕМ РАН ранее (Андреева и др., 1996), а также данных Rb-Sr изучения, рассмотренных в на-ших ранних публикациях (Чернышев, Голубев, 1996) и полученных в последнее время: наиболее молодые риолиты – 143-148 млн. лет, сиенит-порфиры – 139-144 млн. лет.
При изотопном изучении урановых руд месторождений Стрельцовское и Октябрь-ское, локализованных в мезозойских вулканогенно-осадочных породах, большая часть оп-ределений была проведена по слагающим основной объем этих руд раннему мелкосферо-литовому (РМС) и крупносферолитовому (КС) настурану. Значения U-Pb изотопного воз-раста проб, в которых присутствовали только РМС и КС находятся в очень узком интер-вале 134-137 млн. лет. Конкордантность U-Pb изотопных дат каждой отдельной пробы и практически идеальное согласие значений по разным пробам свидетельствуют об истин-ности полученного возраста. Также конкордантные значения возраста, но более древние и в более широком диапазоне (140-147 млн. лет), получены для настурана из, находящихся в домезозойских породах фундамента, месторождений Антей и Аргунское. Это дает осно-вание предполагать, что формирование урановой минерализации в породах фундамента проходило несколько раньше, чем в вулканогенно-осадочной толще. Однако этот эффект требует дополнительного изучения. Для слюдистых образований (гидрослюд), формиро-вание которых по данным А.П.Алешина проходило в 1-ю пострудную стадию, получены значения Rb-Sr возраста в диапазоне 131-135 млн. лет, близкие к U-Pb датировке РМС и КС настурана. В результате Sm-Nd изотопного изучения флюоритов 1-й и 2-й пострудных стадий, получены изохроны с возрастом 134±14 и 138±6 млн. лет соответственно. На ос-новании полученных результатов составлена геохронологическая схема.
В рамках работ, выполняемых за счет внебюджетных средств, изучены особенно-сти геологического строения южной части Теча-Бродской структуры (район ПО «МА-ЯК»), в пределах которой предполагается выбрать участок для захоронения жидких ра-диоактивных отходов. Приведены результаты детального петрографического исследова-ния пород вулканогенно-осадочного комплекса силур-девонского возраста, которые пока-зали, что указанные породы могут служить относительным водоупором для распростра-нения жидких РАО.
На основе данных комплексных геофизических исследований уточнено глубинное строение рассматриваемой структуры, установлено, что Аргаяшский надвиг под которым предполагается выделить перспективный участок, имеет выдержанное пологое падение до глубины не менее 3 км. Показано, что под плоскостью надвига залегает толща карбонат-но-терригенных пород мощностью не менее 1.5 км, ниже которой находится пачка слабо-нарушенных пород мощностью до 600 м, перспективных в качестве коллектора для жид-ких РАО.
Определен перспективный участок для постановки детальных геолого-геофизических работ, по результатам которых будет дана окончательная оценка его при-годности для захоронения жидких РАО.
Развернуть
4
01.07.2010 - 30.11.2010
4.1. Изучение минерально-химического
состава руд Эльконского и Витимского
урановорудных районов, выделение
минерально-химических типов руд,
определяющих технологию их
переработки
4.2. Анализ факторов, определяющих
пригодность геологической среды и
влияющих на выбор методологии оценки
безопасности хранилищ ОЯМ на
различных этапах реализации проектов
окончательной изоляции ОЯМ и
формирование общей методологии оценки
безопасности хранилищ ОЯМ
4.3. Изотопное датирование урансодер-
жащих минеральных ассоциаций Акит-
канского и Нечеро-Ничатского районов
Северного Прибайкалья
4.4. Анализ геолого-структурных и
палеогеодинамических обстановок
формирования урановых месторождений в
Стрельцовской кальдере и примыкающих
к ней территорий, с целью
прогнозирования скрытого уранового
оруденения для Приаргунского комбината.
Развернуть
5
01.01.2011 - 30.06.2011
.5.1. Анализ факторов рудо контроля
гидротермальных (Юго-Восточное
Забайкалье, Эльконский район) и
экзогенно-эпигенетических (Витимский и
Зауральский районы) месторождений,
уточнение их поисковых критериев и
признаков
5.2. Создание миграционных моделей,
используемых при оценке безопасности
хранилищ ОЯМ
5.3. Критерии времени и условий обра-
зования месторождений «палеодолин-
ного» типа в Витимском рудном районе по
даннымизучения распределения изотопов
5.4. Изучение кислотно-щелочной и
окислительно-восстановительной
обстановки в рудоносных горизонтах
месторождений Витимского рудного поля
и их влияния на процессы подземного
выщелачивания для ОАО
Атомредметзолото.
Развернуть
6
01.07.2011 - 30.09.2011
6. 1 . Разработка поисковых критериев на
основе анализа и обобщения материалов
по урановым месторождениям типа
«несогласия» и щелочным метасоматитам
Северной Америки, Австралии и Евразии
6.2. Разработка индикаторных
параметров миграционных моделей
6.3. Разработка геохронологической
модели эпох концентрирования урана в
истории геологического развития
Забайкалья
6.4. Разработка структурно-химических
основ выбора кристаллических матриц для
иммобилизации актинидов и долгоживу-
щих продуктов деления (ОАО ГНЦ РФ
НИИАР).
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2010 - 2012, 31 мес.
Бюджетные средства
9 млн
Организация
ГЕОХИ РАН
профинансировано
Тема
«Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом»
Продолжительность работ
2009 - 2011, 29 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
32
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом
Продолжительность работ
2010 - 2012, 31 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
34
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом
Продолжительность работ
2010 - 2012, 27 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
32
Тема
НК-62П Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом» в рамках мероприятия 1.2.1 Программы
Продолжительность работ
2009 - 2011, 29 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
13
Тема
НК-147П Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом» в рамках мероприятия 1.2.2 Программы
Продолжительность работ
2009 - 2011, 27 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
18