90－19／U模拟高放废物玻璃固化体表面性能的研究

本文对９０－１９／Ｕ模拟高放废物玻璃固化体的表面性能进行了研究。实验结果表明，固化体与水反应会导致固化体表面层的产生，表面层中Ｌｉ、Ｎａ、Ｂ等易溶元素发生贫化，而Ｕ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃａ等元素发生不同程度的富集；随反应程度不同，表面层厚度也不同，且在反应进行至一定程度后，表面层会发生不同程度裂缝和脱落，并产生表面沉积物。     

低氧条件下浸出剂和温度对固化体浸出行为的影响

采用MCC-1静态浸出法研究了在低氧条件下,两种温度（150℃和90℃）和两种浸出剂（模拟地下水和去离子水）在浸泡546d后对玻璃固化体浸出行为的影响。实验结果显示,高温会加速玻璃固化体的质量浸出率,增加表面层的厚度和加速表面生成物形成。玻璃固化体浸出反应活化能计算结果显示：在高温条件下模拟地下水对玻璃固化体腐蚀比去离子水严重。玻璃固化体主要元素浸出机理研究显示,高温条件下浸出剂的差异会对元素浸出行为产生影响。     

模拟高放玻璃固化体浸出行为的研究Ⅰ．温度对固化体浸出的影响

研究了温度对９０－１９／Ｕ模拟高放玻璃固化体浸出的影响，得到了不同体系的反应表观活化能，确定了浸泡过程的控速反应步骤。实验发现，用去离子水浸泡，温度的升高会使玻璃固化体浸出反应的控速步骤由离子交换反应向网络溶解反应转变，而在模拟地下水中浸出的控速步骤是离子交换反应，且不随温度而改变。     

玻璃固化体在处置库地下水中的浸出机理研究

研究了９０－１９／Ｕ玻璃固化体在处置库地下水中的浸出行为，得到了玻璃总失重及Ｂ，Ｌｉ，Ｓｉ的失重值与去离子水中的浸出行为进行了比较，实验发现，地下水中的离子会影响玻璃固化体的浸出。玻璃固化体在地下水中的浸出是以离子交换反应为控速步骤，反应的表观活化能为５１．６ｋＪ／ｍｏｌ。     

90—19／U模拟高放玻璃固化体的浸出特性评价

利用动态及静态浸泡法，研究了浸泡温度、流速和浸泡剂对模拟高放玻璃固化体９０－１９／Ｕ的浸出影响，对固化体的浸出特性进行了评价，实验发现，浸泡温度对浸出的影响十分明显；固化体的浸出随流速的增加而增加，实验结果表明，９０－１９／Ｕ模拟高放玻璃固化体是一种比较好的玻璃固化体形式。     

90－19／U模拟高放玻璃固化体的浸出特性评价

采用动态及静态浸泡法，研究了浸泡温度、流速和浸泡剂对模拟高放玻璃固化体９Ｏ－１９／Ｕ的浸出影响，对固化体的浸出特性进行了评价。实验发现，浸泡温度对浸出的影响十分明显；固化体的浸出随流速的增加而增加。实验结果表明，９Ｏ－１９／Ｕ模拟高放玻璃固化体是一种比较好的玻璃固化体形式。     

模拟高放玻璃固化体P19-5的浸出行为

用静态浸出试验研究了模拟高放玻璃固化体P19-5在不同温度下的浸出行为,选用Ce作为Pu的模拟元素。通过测试分析各元素的归一化质量损失和玻璃表面层形貌、成分随浸泡时间的变化,讨论了玻璃固化体的浸出机制和Ce在玻璃表面层中的保留机制。研究发现：在25, 40, 70 ℃条件下玻璃固化体的浸出率相差不大,比90 ℃下的浸出率约小1个数量级;Gd和Ce的浸出率比其它主要成分(Si, B, Li等)低2～3个数量级;浸泡过程中,Gd和Ce绝大部分都继续保留在表面层中,其主要保留机制为原位重构。     

水泥固化体金属包装材料的腐蚀行为

研究了作为放射性废液的水泥固化体金属包装材料的Ａ３碳钢在实验地大气、水泥固化体和腐蚀液中的腐蚀情况。用失重法测定了Ａ３碳钢的腐蚀速率。在样品表面涂敷不同的涂料（环氧树脂、丙烯酸（ＰＵＲ）瓷漆、丙烷醚树脂和钛白漆等），比较其耐腐蚀性能。实验结果表明：Ａ３碳钢在贮存地大气和水泥固化体中的腐蚀速率小于１０－３ｍｍ·ａ－１，在腐蚀液中小于０．１ｍｍ·ａ－１；腐蚀液的ｐＨ值对Ａ３碳钢的腐蚀速率有影响；涂料中的钛白漆耐蚀性能优于其它涂料。用Ａ３碳钢作水泥固化体金属包装材料可以满足暂存条件的要求     

模拟高放废液钛酸盐陶瓷固化体的浸出影响因素研究

本文采用ＭＣＣ－１静态浸出实验方法对动力堆模拟高放废液钛酸盐陶瓷固化体浸出影响的因素进行了研究。实验表明，钛酸盐陶瓷固化体的浸出过程是一个受许多因素影响的复杂过程，浸出时间、浸出温度、浸出剂组成及ｐＨ值等都会对包容核素的浸出率产生一定的影响。在本实验范围内，钛酸盐陶瓷固化体的浸出率与浸出时间之间可以用经验方程ｌｎＲ＝ａ＋ｂｌｎｔ（Ｒ为浸出率，ｔ为浸出时间，ａ、ｂ为常数，浸出剂为去离子水，浸出温度为９０℃，浸出时间为３～２８ｄ，浸出率为Ｃｓ、Ｓｒ、Ｍｏ、Ｂａ的元素浸出率及固化体的质量浸出率）来描述。浸出温度对固化体浸出性能的影响程度表现在浸出过程的表观活化能上，钛酸盐陶瓷固化体质量和各元素浸出过程的表观活化能仅约为１０～２０ｋＪ／ｍｏｌ，小于硼硅酸盐玻璃固化体。     

玻璃经北山地下水浸泡后表面能色散分量的变化趋势研究

高放玻璃固化体的长期处置稳定性是高放废物深地质处置的重要研究内容之一,在地下水的作用下,高放玻璃固化体表面会发生复杂的物理化学反应,玻璃表面会发生变化,为预测玻璃的长期处置性能,需研究玻璃表面的物理化学性能。表面能色散分量是表征玻璃表面的重要物理化学性能参数,当不同物质存在于玻璃表面时,相界面上的会存在很强的势能,使得表面能色散分量增强,表面能色散分量是表征物相界面的敏感参数。     

模拟高放玻璃固化体浸出行为的研究：Ⅰ.温度对固化体浸出…

研究了温度对９０－１９／Ｕ模拟高放玻璃固化浸出的影响，得到了不同体系的反应表观活化能，确定浸泡过程的控速反应步骤。     

地下水穿透情形下玻璃固化体的蚀变研究

玻璃固化体在高放废物处置库中的长期处置行为,是处置库安全评价的关键环节之一。本研究模拟极端情形下,地下水穿透包装容器与固化体接触后,固化体中元素的浸出和蚀变行为。结果表明,地下水与固化体接触后,各元素的浸出浓度迅速增大,在200 d后逐渐下降并趋于稳定;温度对固化体中不同元素浸出速率的影响不同,B和Si的浸出速率随温度的增加而增大,U和Re的浸出速率随温度的降低而增大;固化体蚀变程度随温度的升高而加重,但其蚀变层的形成会阻滞元素在其中的扩散,客观上降低了固化体蚀变速率;富Si处置环境有利于抑制固化体中元素的浸出。     

探针组分对紫外光固化材料表面性能的影响

光固化快速成型技术（Stereolithography，SL）采用材料逐层固化累加法来形成三维实体模型，因此固化材料的表面性质对层与层之间的结合力有着非常大的影响。为了研究环氧丙烯酸酯类紫外光固化材料所形成表面的性质及影响因素，通过使用探针组分，对固化涂层进行接触角的测定和表面能的计算，并用衰减全反射-傅立叶变换红外光谱（Attenuated total reflectance-Fourier transforminfrared，ATR-FTIR）对固化膜的表面组成进行了表征。结果表明：固化过程中组分发生了迁移，其含量由表及里存在分布不均现象，最终对固化层的表面能产生了影响，且质量分数为0．01％的探针组分含量就能使表面能的变化显得相当敏感（Deuchem 467使涂层表面能由51．32mJ m^-2骤降至35．05mJm^2）.不同结构的探针组分迁移程度有差异，使涂层表面能发生了不同的改变。同时，组分的迁移程度也与涂层的两种接触介质（固化气氛与基材）的性质有关，引起涂层气氛面和基材面表面能的较大差异。     

固化氛围对丙烯酸酯紫外光固化材料表面性能的影响

在空气或氮气氛围下对同样配方的光敏树脂进行紫外光固化,固化膜的表面能测定表明,空气中固化材料的表面能大于氮气中固化材料.固化膜的元素分析和衰减全反射-傅立叶变换红外光谱(Attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy,ATR-FTIR)分析表明,氧阻聚反应并未导致空气下固化的材料中氧含量的明显变化,其红外谱图中未见有过氧基团的吸收峰,但其表面富集有较多的吸电子基团;而氮气下固化的材料表面存在较多的碳碳单键.X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)分析表明,不同的固化氛围使材料表面C1s和O1s原子结合能产生差异.说明固化氛围影响固化速率,使固化过程中固化膜组成分布或聚集态密度产生差异,最终使固化层的表面化学组成乃至表面能存在差别.     

生产堆乏燃料后处理厂高放废液铸石固化工艺及配方的初步研究

通过对固化工艺的初步选择和配方的初步研究，在实验室中试制出生产堆乏燃料后处理厂产生的含高钠、高铝的高放模拟废液的铸石固化体，固化工艺路线为脱硝－煅烧－烧结，固化体容量为２．４８－２．６８ｇ／ｃｍ＾３，抗压强度为１３０－１８０ＭＰａ。固化体的抗浸出性能次于含Ｎａ２Ｏ １％－２％的ＳＹＮＲＯＣ－Ｃ，优于硼硅酸盐玻璃固化体，固化体的矿相有待于进一步的验证。     

离子辐照钨基上碳薄膜微结构的分析

对钨基材料表面上射频磁控溅射沉积的碳膜进行了氩离子和氮离子的辐照,并作了ＸＲＤ及ＸＰＳ的分析。分析结果表明,不同离子辐照引起碳膜微结构的变化亦不同,。氮离子辐照不仅使碳膜元素与基体元素发生混合,而且导致碳膜发生相变,生成碳－化合物,如α－Ｗ２Ｃ、ＷＣｘ,同时氮离子本身与反应生成氮－钨化合物,如ａ－ＷＮ。     

辐照─应变法研究光固化体系活性

利用Ｎ－１２１型ＵＶ固化测试仪测定光固化体系的固化进程，研究了活性稀释剂的官能度、光引发剂浓度及光照强度等对光固化速度的影响。     

辐照—应变法研究光固化体系活性

利用Ｎ－１２１型ＵＶ固化测试仪测定光固化体系的固化进程，研究了活性稀释剂的官能度、光引发剂浓度及光照强度等对光固化速度的影响。     

高放玻璃多重屏障介质多因素耦合处置方法研究

地下水透过多重屏障介质与高放玻璃固化体直接接触后,放射性核素会从固化体中释放,因此成为高放废物处置库安全评价的源项。为更精确地预测玻璃固化体长期处置行为,本文考察了围岩、回填材料等因素对模拟高放玻璃固化体中各关键元素浸出的影响,实验处置温度为90 ℃,模拟高放玻璃固化体依据德国配方制备。结果表明,围岩对玻璃体中不同元素的阻滞作用有所差异。B、Re和U的浸出浓度在二长花岗岩中最大;膨润土含水量高时,玻璃体中元素释出量大;而含水量低时,释出量小;在膨润土中添加5%的素玻璃粉,对玻璃的腐蚀有抑制作用。     

高放废物玻璃固化过程中玻璃组成对硫酸盐溶解度的影响

硼硅酸盐玻璃固化的高放废物固化体能进行长期安全存储是已为国际所公认。然而，对于含有较高浓度硫酸根的高放废液，熔制过程中会产生分离黄色第二相（简称黄相），这是一种易溶于水的结晶物质。分析表明，玻璃固化体黄相含有碱金属和碱土金属的硫酸盐、铬酸盐和钼酸盐，并有一定量的铯、锶等裂片元素。玻璃固化体在深地质处置后，一旦受到地下水侵蚀，这些核素易浸泡出来，进入生物圈，因此，它严重危害玻璃固化体包容和隔离核素的作用，这是必须克服和避免的。