Розглянуто можливість використання археологічних стекол для прогнозування поведінки радіонуклідів, інкорпорованих у скломатрицю, в умовах приземного зберігання за їх тривалого контакту із ґрунтовими водами. Досліджено археологічні стекла, вік яких становив понад 2 тис. років, що відібрані з культурного горизонту археологічного заповідника Ольвія. При тривалому контакті з ґрунтом на поверхні скла утворюється гелевий шар, на зовнішній поверхні якого формуються ша- руваті алюмосилікати. Формування захисного шару скла відбувається за механізмом інконгруентного розчинення. Експери- ментально встановлено, що при вилуговуванні зі скла активно виносяться лужні та лужноземельні елементи (Na, Са), частково кремній і залізо за практичної нерухомості алюмінію. Моделювання руйнування скла проводилось у екстракторах Сокслета в умовах безперервного впливу протягом 6 місяців гарячої (t = 75-80°С) води, насиченої діоксидом вуглецю. Зміна швидкості виносу компонентів зі скла пов"язана зі збільшенням потужності "запірного" гелевого шару, товщина якого збіль- шується із часом. Циклічні зміни швидкості розчинення скла пов"язані із частковим руйнуванням гелевого шару, що обумов- лено збільшенням товщини останнього і, відповідно, зменшенням адгезії гелю до скла. Резуль&тати вивчення руйнування алюмосилікатних (археологічних) стекол і порівняння їх із результатами дослідження руйнування боросилікатних стекол свідчать про те, що археологічні стекла можуть бути моделлю для прогнозування поведінки в природних умовах пр&отягом століть скломатриць, призначених для компактування радіоактивних відходів.
This article presents the possibility of usage of the archaeological glasses to predict the behavior of radionuclides incorporated into the glass matrix, under the c&onditions of the underground storage during prolonged contact with the groundwater. Archaeological glasses, whose age is more than two thousand years old, selected from the cultural horizon of the archaeological reserve "Olvia" were examined. A gel l&ayer was formed on the surface of the glass prolonged contact with the soil, on the outer surface of which layered aluminosilicates are formed. The formation of a protective layer of the glass occurs by the mechanism of the incongruent dissolution. I&t has been experimentally established that alkaline and alkaline earth cations (Na, Ca), partially silicon and iron, are intensively removed into the soil during leaching from the glass, with the practical immobility of aluminum. Simulation of glass &fracture was performed in Soxhlet extractors under conditions of continuous exposure to hot water (t = 75-80 °C) saturated with carbon dioxide for 6 months. The change in the rate of components removal from the glass is connected with an increase in &the thickness of the "locking" gel layer, the thickness of which increases over time. Cyclic changes in the dissolution rate of the glass are connected with the partial destruction of the gel layer due to the increase in thickness of the gel layer an&d, accordingly, a decrease in the adhesion of the gel to the glass. The results of the aluminosilicate (archaeological) glasses fracture study and their comparison with the results of the borosilicate glasses fracture study indicate that archaeologic&al glasses can be a model for the predicting of the behavior in natural conditions of the glass matrices intended for radioactive waste volume reduction for centuries.
