Forvitringsmateriale

Forvitringsmateriale refererer til materialer som brukes i vitrifikasjonsprosesser for å danne en glass- eller glasskeramisk matriks som immobiliserer farlige avfallsstoffer, blant annet radioaktive materialer. Formålet er å redusere mobiliteten til komponentene ved å integrere dem i et glassnettverk.

Vanlige forvitringsmaterialer er silikatbaserte glassstoffer og fritter. De består typisk av SiO2 og B2O3, samt alkali- og jordalkalimetaller (Na2O, Li2O, CaO) og små tilsetninger av andre oksider.

I vitrifikasjon blandes avfallet med glassdannende tilsetninger og smeltes ved høy temperatur. Den flytende massen helles i bur eller containere og avkjøles til fast glass. Fritter kan brukes for å kontrollere sammensetningen og smelteegenskapene.

Viktige egenskaper er kjemisk holdbarhet, lav lekkasje av isotoper, termisk og strålingsmotstand, samt evne til høy avfallslast. Langsiktig ytelse avhenger av glassets struktur og eventuelle krystalliseringer.

Anvendelser omfatter behandling av farlig og radioaktivt avfall, spesielt høyaktivt avfall fra kjernekraftverk og medisinsk avfall. Begrensninger inkluderer energikrevende produksjon, kostnader og at avfallssammensetningen må være egnet for glassdannelse.

Forskningen fokuserer på å øke avfallsbelastningen, redusere kostnader og forbedre langtidsprestasjonen til vitrifiserte matriser.