我国初步掌握冷坩埚玻璃固化技术

正11月30日,我院自主研制的冷坩埚玻璃固化实验装置完成24小时联动试验,成功产出440公斤模拟玻璃固化体。这意味着我国冷坩埚玻璃固化技术在固化工艺段,已经突破了搅拌、卸料、高频电源与冷坩埚的匹配、启动等诸多重大关键技术,标志着我国已经初步掌握冷坩埚玻璃固化技术。冷坩埚玻璃固化技术是目前国际上一种用于放射性废物处理的新型玻璃固化工艺技术,现已被列为核工业十大瓶颈技术之一。     

冷坩埚熔融装置中高频电源的研究设计

冷坩埚感应熔炉工艺是核废物处理技术的第四代工艺技术。该工艺技术具有工作温度高、使用寿命长、处理的废物范围广、产生的二次废物少等优点。冷坩埚玻璃固化熔融装置主要由高频电源感应系统、机械系统（坩埚本体及附属结构）、尾气处理系统、冷却系统和仪表控制系统组成。其中，高频电源感应系统是该装置的重要组成部分之一，高频电源如不能提供合适的频率、功率及其它合理的运行参数，整个装置将不能正常的运行，熔体也无法得到很好处理。     

冷坩埚玻璃固化技术研究进展

正中国原子能科学研究院从"十二五"末开始承担了"冷坩埚玻璃固化试验装置研制及搅拌等关键技术研究"项目,研究重点是针对冷坩埚玻璃固化过程中的关键技术进行攻关,建立起一套直径500 mm的冷坩埚玻璃固化试验装置,并进行工艺研究,获得工艺运行参数,为下一步冷台架的建立运行打好基础。2017年项目组主要开展了冷坩埚试验装置中搅拌系统的研制、尾气处理装置的安装和调试,并与冷坩埚玻璃固化试验装置其他系统连接,建成了完整的冷坩埚玻璃固化试验装置,对整套     

法国研究人员对混合废物玻璃固化抱有希望

【美国《核废物新闻》1996年3月14日报道】 四位法国研究人员认为,有关混合放射性废物和化学危险废物玻璃固化的进一步研究将证明“极有希望”,因为该工艺技术废物减容的方法可靠。 法国原子能委员会(CEA)和新技术总公司的官员于今年2月27日在特斯康96’废物管理大会上研讨了冷坩埚玻璃固化的多种应用。     

SiO2和B2O3含量对模拟高放废物玻璃结构的影响

硼硅酸盐玻璃具有特别高的化学稳定性、较好的热稳定性、较大的放射性废物包容量等优点,被广泛作为固化高放废液的基础玻璃料.废物玻璃固化体的结构与其组成存在一定的内在依存关系,它将对废物玻璃的性质产生影响.以组分含量作为变量,所引起的废物玻璃固化体的某些结构特征的变化,是探索影响高放废物玻璃固化体性能的内在线索.为了获取废物...     

放射性废物冷坩埚玻璃固化技术发展分析

冷坩埚技术作为第四代玻璃固化工艺,已成为最有应用前景的玻璃固化技术。本文阐述了冷坩埚技术的原理及应用特点,概述了国际冷坩埚玻璃固化技术研发现状,并对其涉及的关键技术进行了分析,在此基础上提出了我国发展冷坩埚技术的设想。     

玻璃固化用冷坩埚底部结构设计对电磁场影响的模拟分析

冷坩埚玻璃固化技术是高放废液玻璃固化技术的重点研究方向之一。坩埚底作为冷坩埚的重要部件,影响冷坩埚的透磁性、密封性、强度和漏料工艺。为提高冷坩埚漏料效率,需要增强漏料口附近的磁感应强度。本文使用COMSOL Multiphysics软件建立了冷坩埚电磁感应模型,研究了坩埚底结构设计对冷坩埚内部磁场和电磁损耗的影响。模拟结果显示：改变坩埚底部分瓣数对坩埚内部磁场、坩埚底部磁场和坩埚底电磁损耗的影响较小;增加开缝宽度可有效增强坩埚内部磁场,降低坩埚底的电磁损耗,并使玻璃熔体的加热效率增加约6%;增加开缝深度可增加坩埚底部中心附近玻璃域的磁感应强度和底部玻璃熔体的电磁损耗占比。     

法国阿格厂建成冷坩埚感应熔炉

<正>【法国《核综论》2010年第3期报道】2010年6月17日,阿海珐集团(Areva)在阿格(LaHague)厂举行了冷坩埚感应熔炉落成仪式,这项核废物玻璃固化创新技术是法国原子能与替代能源委员会(CEA)和阿海珐25年合作研究的成果。阿海珐在一份公报中表示,这项"高放废物玻璃固化技术世界第一"。     

硼硅酸盐玻璃中硫存在形态的XANES方法研究

硼硅酸盐玻璃固化高放废物是目前国际公认的较好方法,采用这种方法所产生的玻璃固化体具有良好的化学耐久性,熔制温度在可接受范围。但是很多放射性废物中,包括我国的高放废液,含有一定量的硫,由于硫在硼硅酸盐熔体中溶解度较低,使得硫常常成为废物包容量的限制因素。因此提高玻璃中硫包容量的方法对于含高浓硫酸盐的高放废液玻璃固化来说是非常重要的。     

Ф100冷坩埚玻璃固化高频电源多物理场耦合仿真研究

高频电源是冷坩埚高放废液玻璃固化系统的重要组成部件,但由于每套高频电源参数出厂后参数不可调节且价格昂贵,因此一直未能开展电源参数对冷坩埚的匹配性研究,无法确定高频电源的最优参数组合以及最佳匹配状态。利用价格低廉且参数可微调的小型高频电源建立Ф100冷坩埚实验装置并开展电源与埚体的匹配性规律研究是解决上述问题的有效途径,但由于实验变量过多,实验测量可获取的有效数据较少,因此本文开展了Ф100冷坩埚玻璃固化高频电源多物理场耦合的仿真研究,利用COMSOL,以电流强度、频率、线圈匝数等条件为变量开展对熔融玻璃液的温度场、流场及磁场的多场耦合仿真。结果表明,适当增加电流强度和频率可改善熔制能力,适当增加线圈直径、间距、匝数可提高能量利用率,线圈高度处于中部位置偏下可提高温度场磁场分布,圆形线圈及冷坩埚较椭圆形更具优势。与实验结果相比,经过初步电源参数优化后的冷坩埚熔池体积提高了22.8%、平均温度提高了35%,较大幅度地改善了冷坩埚的熔制效果。     

法、韩玻璃固化中间试验设施正式启动

【欧洲核学会《核新闻网》1 999年 1 0月 1 9日报道】　法国圣戈班新技术公司( SGN)与韩国电力公司 ( Kepco)的核电技术公司共同开发的一个冷坩埚玻璃固化中间试验设施日前正式启动。该设施距汉城南 1 50公里 ,为处理和调整中、低放废物模拟待建工业规模设施的运行。其目的是验证工业规模的冷坩埚玻璃固化工艺在技术上的可行性及其经济性。这是SGN和 Kepco投资 1 0 0 0万美元的联合R&D计划的组成部分 ,旨在将此工艺用于核电厂产生的废物。该技术由法国原子能委员会 ( CEA)开发 ,由 SGN公司使之应用于工业。法、韩玻璃固化中间试验设…     

模拟高放废液玻璃固化体的偏硼酸锂熔融法

一、引言随着核能的发展,人们愈来愈关注放射性废物处理工艺的安全问题。对高放废液常采用玻璃固化的处理方法。玻璃固化工艺的研究需要分析化学方面提供玻璃固化体的成份数据,作为评价其性能的重要依据。     

冷坩埚技术处理动力堆乏燃料高放废液的应用前景分析北大核心CSCD

随着我国核电技术的发展,对动力堆乏燃料高放废液玻璃固化的需求变得越来越迫切。本文梳理了冷坩埚技术处理动力堆乏燃料高放废液的应用前景,针对冷坩埚在处理动力堆乏燃料高放废液方面的技术优势、设计优势以及工艺优势做出了详细阐述,并基于国外冷坩埚高放废液玻璃固化研究进展的分析,对冷坩埚技术未来发展提出了建议。     

UO2燃料燃耗对高放废物管理的影响研究

从乏燃料的不同燃耗引起放射性和化学组成的变化出发,分析乏燃料经后处理后的衰变热、Mo及贵金属含量对玻璃固化工艺和玻璃固化体储存的影响,计算得到了不同燃耗乏燃料制得的高放玻璃的数量。计算结果认为：对于冷却8 a的乏燃料,决定玻璃固化体包容量的不是高放主组分的热功率;对于燃耗小于40 GW•d/tU的乏燃料,决定玻璃固化体包容量的是Mo元素含量;当燃耗大于45 GW•d/tU时,贵金属含量成为决定玻璃固化体包容量的主要因素,同时UO₂燃料燃耗与高放玻璃固化体数量上存在线性关系,燃耗增加会导致高放废物玻璃固化体数量增加。随着燃耗的增加,以Mo含量及贵金属含量计算得到的玻璃固化体数量比以衰变热计算得到的玻璃固化体数量多,因此,高放废物玻璃固化前将Mo及贵金属进行分离有利于减少高放废物玻璃固化体数量。对于UO₂燃料,燃耗加深对于高放废物玻璃固化体暂存时间几乎无影响。     

模拟不可燃放射性废物等离子体熔融处理试验研究

在自制的等离子体熔融试验台架上对玻璃纤维、混凝土、土壤的单体玻璃固化配方及三元混合废物玻璃固化配方开展等离子体熔融处理和同位素示踪实验。四种样品在1 100~1 300 ℃条件下熔融1 h均可得到玻璃固化体,经检测,玻璃固化体的密度、抗浸出性能以及机械性能均满足放射性废物玻璃固化体性能要求。示踪实验结果表明,等离子体熔融系统对示踪元素Co、Cs和Sr有较高截留率,且玻璃固化体对Co和Sr的固化能力较高、对Cs固化能力相对较低。在工程应用中,建议在熔融炉系统前端增设造粒等预处理系统,减少物料直接进入烟气净化系统的比例,以提高物料固化效率。     

放射性废物玻璃固化体溶解行为 及机理研究进展

玻璃固化体是高放废物深地质处置场景下最有潜力的固化体形式,其化学稳定性直接决定了核素释放的速率和总量。本文综述了放射性废物玻璃固化体溶解行为和机理的研究进展,主要包括溶解动力学过程、相应控制机理及影响因素,以期为我国放射性废物处置工程安全评价提供参考。     

冷坩埚玻璃固化模拟高放废液的24 h连续运行实验研究

中国原子能科学研究院已建立了一套冷坩埚玻璃固化原理实验装置,为检验设备设计的性能、各组成单元的匹配情况及生产的模拟固化体产品的性能,2015年进行了24 h的连续运行实验。实验中模拟高放废液和基础玻璃组成均以固体化学试剂形式预先混好后进料。连续运行实验结果表明,整个运行过程中整体装置性能参数稳定,熔制温度控制在(1 200±50) ℃,进料速率为6～10 kg/h,共卸料16次,每次启动卸料和停止卸料时间重复性好。对产生的玻璃固化体进行了主要性能测试,结果表明所测试固化体的性能满足我国行业标准的要求。     

英国塞拉菲尔德场区建成GeoMelt废物玻璃固化设施

正【世界核新闻网站2016年7月25日报道】英国塞拉菲尔德场区的GeoMelt容器内玻璃固化(ICV)全规模示范设施近日已完成冷试、热试和首次商业性放射性废物玻璃固化作业。2014年1月,英国国家核实验室(NNL)和美国放射性废物管理专业公司Kurion宣布将在核实验室位于塞拉菲尔德的中央实验室合作建设一座全规模的GeoMelt ICV设施。2015年11月,在核实验室位于沃金顿(Workington)的工程设施中完成了GeoMelt ICV调试计划中的初始非放射性阶段工作。     

低、中水平放射性废物水泥固化体性能检验的讨论

放射性废物固化体的性能检验是保障放射性废物安全处置的有效措施之一.对于低、中水平放射性废物水泥固化体性能要求和性能检测,有关的国家标准中有明确规定.本文根据我国放射性废物水泥固化工作的实际需要,从引用的标准、抗压强度、抗浸出性和耐γ辐照性4个方面对现行国家标准<低、中水平放射性废物固化体性能要求水泥固化体>需要修订和更新的部分内容进行初步讨论.     

英国开展中放废物减容研究

<正>【世界核新闻网站2015年8月14日报道】英国高捷达公司(Costain)和Tetronics国际公司(Tetronics International)已完成新中放废物玻璃固化技术的试验研究,并称该技术最高可将中放废物减容90%。两家公司合作改善了Tetronics用于玻璃固化中放废物的现有等离子炉技术。这些废物来自废物管理和退役活动,包括放射性污泥和被污染的设备等。