Metal Oxides and Phosphates as Nuclear Waste Forms: Sonochemical Precipitation, Thermal Transformations, and Solubility Studies
Project goals
The central topic of the project is the study of sonochemical precipitation of binary and multimetallic oxides and phosphates from solutions of UO22+, metals cations (Zr4+, Ti4+, Al3+), and nonradioactive actinide analogs (La3+, Ce4+) that should mimic nuclear waste streams. The sonolysis will be conducted in aqueous media, high-boiling hydrocarbons, and tributyl phosphate. We will develop the optimized sonochemical precipitation protocols for compounds suitable for sequestration of nuclear waste in long-term deposits, such as binary oxides Y2O3, La2O3, CeO2, TiO2, ZrO2, UO2, ZrSiO4, garnets Ln3Al5O12, (Ln = lanthanides), uranyl phosphates, apatite, AlPO4, monazite LnPO4, and xenotime YPO4. Complete characterization of the precipitated materials will be carried out by XRD, BET, IR, TG/DSC, SEM/TEM measurements. Solubility studies will compare the prepared solids with naturally occurring minerals to their quality as sequestration materials. Mineralogical and geochemical studies of natural minerals willconcentrate on lattice substitutions and on stability in alteration processes.
Keywords
sonochemistrymetaloxidemetalphosphatetributylphosphatenuclearwastesequestration
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 14 (SGA02011GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
P207-11-0555
Alternative language
Project name in Czech
Oxidy a fosforečnany kovů jako formy jaderného odpadu: studium sonochemického srážení, tepelných přeměn a rozpustnosti
Annotation in Czech
Ústředním tématem tohoto projektu je studium sonochemického srážení binárních a multimetalických oxidů a fosforečnanů z roztoků UO22+, kationtů kovů (Zr4+, Ti4+, Al3+) a neradioaktivních analogů aktinoidů (La3+ a Ce4+), které budou imitovat jaderné odpadní toky. Sonolytické reakce budou prováděny ve vodných roztocích, ve vysokovroucích uhlovodících a v roztocích tributyl fosfátu. Hlavní snahou bude vyvinout optimalizované postupy sonochemického srážení sloučenin vhodných pro sekvestraci jaderných odpadův dlouhodobých úložištích. Studovány budou především binární oxidy Y2O3, La2O3, CeO2, TiO2, ZrO2, UO2, ZrSiO4, granátové fáze Ln3Al5O12, (Ln = lanthanoidy), fosforečnany uranylu, apatit, AlPO4, monazit LnPO4 a xenotim YPO4. Kompletní charakterizace vysrážených materiálů bude provedena pomocí XRD, BET, IR, TG/DSC, SEM/TEM metod. Studium rozpustnosti srovná připravené produkty s přírodními minerály co do jejich schopností jako sekvestračních materiálů. Mineralogická a geochemická studia přírodních minerálů se zaměří na mřížkové substituce a na stabilitu v alteračních procesech.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
From final report, planned goals seem to be fulfilled. But, the 7 papers did not correspond to that, 3 deals with ligands/molecular complexes. In each 4 other ones, just 1 member of extensive team is coauthor. Their topics only roughly match original project, publishing other data is planned only. Generally, a number/quality of outputs do not correspond to people/money involved in project.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2011
Realization period - end
Dec 31, 2013
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Jun 7, 2013
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP14-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Jul 1, 2014
Finance
Total approved costs
6,842 thou. CZK
Public financial support
6,842 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 842 CZK thou.
Public support
6 842 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
CA - Inorganic chemistry
Solution period
01. 01. 2011 - 31. 12. 2013