燃烧反应制备Y2-xGdxTi2O7 烧绿石及其作为核废物固化材料的稳定性研究

烧绿石基陶瓷材料是理想的核废物固化基材,本研究采用燃烧反应结合快速加压工艺,以CuO 为氧化剂、Ti为还原剂,在5分钟内快速制备出烧绿石基 Y_2-xGd_xTi₂O₇/Cu复合材料固化体。以Gd作为三价锕系核素的模拟物,设计Gd取代Y_2-xGd_xTi₂O₇烧绿石中的Y位。研究结果表明,Gd能完全取代Y位形成Gd₂Ti₂O₇ 烧绿石,所得产物没有杂质相的出现,且在烧绿石基体中没有出现相分离现象。选择Gd1.0样品进行浸出实验,结果表明该样品具有优异的水热稳定性,Cu, Y 和 Gd 元素的42天归一化浸出率分别低至 2.4×10^_-2, 1.1×10^_-5和5.3×10^_-6 g?m^_-2?d^_-1。