聚苯乙烯固化放射性有机废物的研究

本文研究了以苯乙烯为固化剂,聚合固化核燃料后处理厂产生的废溶剂和核电站产生的废树脂的可能性。对合成条件,固化工艺进行了探索研究。确定了常温、常压下进行固化的工艺条件,并对固化过程中反应热进行了测定,而且,还用核燃料后处理中产生的实际废溶剂(TBP-煤油)和被~(134)Cs 沾污了的废树脂进行了热实验。废溶剂,废树脂两种聚苯乙烯固化体研究结果分述如下:42天浸出率为10~(-6)—10~(-7)和10~(-6)cm/d;累积浸出分数为5×10~(-4)和4×10~(-4)cm;抗压强度为125和180kg/cm~2;包容比为3/5和1/1;减容比为0.40—0.47和0.66—0.87;吸收剂量为10~8rad时,固化体无异常变化;无损伤坠落高度为10m和9m,并且有较好的耐热性和抗燃烧性。实验表明聚苯乙烯固化体性能良好,可以满足长途运输和安全贮存的要求。此外固化工艺简单易用于工程。     

特种水泥固化放射性废离子交换树脂的初步研究

本文采用一种新型的 ASC特种水泥 ,研究了放射性废离子交换树脂的水泥固化技术。实验得到的最佳配方为 10 0 0 g水泥 + 5 0 0 g树脂 + 35 0～ 4 0 0 m L水 ,据此配方获得的固化体包容量为 4 2 %～4 8% ,其 2 8d抗压强度为 2 0± 2 MPa。第 4 2 d13 7Cs、90 Sr和60 Co的浸出率分别为 :7.92× 10 -5、5 .7× 10 -6和 1.19× 10 -8cm/ d。结果表明 ,该种水泥固化体的抗压强度、包容量及浸出率均明显优于普通水泥     

硅酸盐水泥固化模拟放射性废离子交换树脂的初步研究

以沸石、硅灰和聚乙烯醇(PVA)纤维作为添加剂,使用传统硅酸盐水泥固化含Cs废离子交换树脂,并评估了固化体的抗压强度、抗冲击性能及抗浸出性能等指标。结果显示:固化体28d抗压强度为11.34 MPa,抗冲击性能良好;42d浸出率和累积浸出分数分别为2.35×10~(-4) cm/d和3.66×10~(-2) cm;固化体在浸泡、冻融及γ辐照后均能保持较好的性能,固化体各项指标均符合国标要求。研究发现,PVA纤维能有效增强固化体的抗冲击性能,并且在受到高剂量γ辐照后PVA纤维仍能有效增强固化体抗冲击性能;γ辐照后,固化体抗浸出性能变差,而添加沸石和硅灰则能有效增强固化体的抗浸出性能。     

大体积浇注水泥固化有机废液的配方研究

本文报道了用于大体积浇注水泥固化后处理厂有机废液(30%TBP+70%OK)的基础配方的研究方法和结果。在乳化-固化工艺中以醚类表面活性剂 OUPE 为乳化剂,市售水泥外加剂 DH_(4A)为缓凝剂;在吸附-乳化-固化工艺中除上述试剂外又加入 DX-SL 或 ZX-SL 活性炭作为吸附剂。试验结果表明,二种不同固化工艺所得固化体中有机废液包容量分别为其总重量的15%和18%,固化体抗压强度均大于5MPa;第二种固化工艺所得固化体的核素浸出率低于第一种,后者在第42天的浸出率分别为:~(137)Cs,3.5×10~(-4)cm/d;~(90)Sr,3.2×10~(-4)cm/d;~(239)Pu,1.3×10~(-6)cm/d。     

含~(60)Co和~(152)Eu放射性废液的水泥固化配方研究

针对含60 Co 3 8× 10 5Bq/L、152 Eu 6 67× 10 5Bq/L、总放射性活度为 2× 10 7Bq的放射性废液进行了水泥固化配方及工艺试验研究。结果表明 :水泥浆流动度和初凝时间随水灰比增大而增大 ,而固化体的抗压强度则随其增大而降低。优选配方的水泥固化体各种性能均满足中低放废液固化体性能要求 :水泥浆流动度≥ 130mm ;水泥固化体 2 8d抗压强度 >7MPa ;4 2d浸出率60 Co为1 84× 10 - 4cm/d、152 Eu为 2 76× 10 - 5cm/d(剂灰比 0 15 ) ,60 Co为 5 4 7× 10 - 4cm/d、152 Eu为1 5 5× 10 - 4cm/d(无添加剂 ) ;总 β的累积浸出分数 (4 2d)分别为 1 7× 10 - 2 cm(剂灰比 0 15 )和3 5× 10 - 2 cm(无添加剂 )     

高放玻璃固化过程尾气的无机阴离子分析

利用通用的高压液相色谱仪和间接紫外检测法,在Vydac 302IC柱(φ0.46×25cm)上,流动相为7mmol/l邻苯二甲酸氢钾:4mmol/l邻苯二甲酸=80/20,(Ⅴ/Ⅴ),pH=3.9混合溶液,流量为2ml/min,紫外检测波长为300nm时,对高放废液玻璃固化过程尾气流出物中的无机阴离子NO_2~-,NO_3~-和SO_4~(2-)等进行了分析测定。分析时间不超过12min,测量精度为0.2-1.0％,最小检出量为10~(-7)-10~(-8)g。此方法不需抑制柱和专门的离子色谱仪,快速、简便、灵敏、重现性良好。     

含^60Co和^152Eu放射性废液的水泥固化配方研究

针对含60Co3.8×105Bq/L、152Eu6.67×105Bq/L、总放射性活度为2×107Bq的放射性废液进行了水泥固化配方及工艺试验研究。结果表明水泥浆流动度和初凝时间随水灰比增大而增大,而固化体的抗压强度则随其增大而降低。优选配方的水泥固化体各种性能均满足中低放废液固化体性能要求水泥浆流动度≥130mm;水泥固化体28d抗压强度＞7MPa;42d浸出率60Co为1.84×10-4cm/d、152Eu为2.76×10-5cm/d（剂灰比0.15）,60Co为5.47×10-4cm/d、152Eu为1.55×10-4cm/d（无添加剂）;总β的累积浸出分数（42d）分别为1.7×10-2cm（剂灰比0.15）和3.5×10-2cm（无添加剂）。     

沥青及其固化产品的辐照效应

本文研究了沥青及沥青固化产品的辐照稳定性。实验主要采用国产60~#沥青固化含50wt%NaNO_3的模拟中水平放射性废液,所得的固化产品用~(60)Co 源进行外辐照。实验结果表明,当总吸收剂量为1×10~8拉德时,物化性能改变不大,但有气孔,体积膨胀及辐解气体产生,Na~+的浸出率为～10~(-4)克/厘米~2·天,辐解 H_2量为0.305升/公斤固化物。当总吸收剂量为1×10~9拉德时,产品的物化性能有很大变化,Na~+的浸出率为5×10~(-3)克/厘米~2·天,比未辐照时约增加50倍,辐解H_2量为3.69升/公斤固化物。根据计算,总吸收剂量为1×10~8拉德时相当于1居里/升的沥青固化产品贮存1000年的总吸收剂量。因此,我们认为用沥青固化处理1居里/升的老裂片废液,从辐照的角度来看是可行的。     

中放废液大体积浇注水泥固化配方研究

本文研究了后处理厂中放蒸残液和元件脱壳的偏铝酸钠废液大体积浇注水泥固化的特殊工艺配方。实验用525普通硅酸盐水泥,模拟废液中分别含~(134)Cs 和~(85)Sr,其放射性浓度均为3.7×10(?)Bq/L。实验结果表明,选用加 DH 型水泥添加剂的配方可满足大体积浇注固化池内水泥浆“自流式”流平的技术要求,水泥浆的流动度达0.19m 以上;近似绝热养护后的中放蒸残液和偏铝酸钠废液固化体的抗压强度分别大于7.8和10MPa,固化体性能良好,近似绝热养护28天,两种固化体42天时~(134)Cs 和~(85)Sr 的浸出率均低于1.0×10~(-2)cm/d。     

粉煤灰基沸石固化体中Sr~(2+)、Cs~+的浸出行为

以电厂粉煤灰为原料水热制备粉煤灰基沸石,利用粉煤灰基沸石对模拟放射性废液中Sr~(2+)、Cs~+进行分离富集,在碱激发剂的作用下,以粉煤灰、粉煤灰基沸石制备地聚合物固化体,测试了所得固化体的抗压强度和抗浸出性能,并采用X射线衍射法(XRD)和扫描电镜(SEM)技术对浸出机理进行了初步探讨。结果表明,不同沸石掺量对固化体的抗压强度和抗浸出性能有很大的影响,当沸石掺量(质量分数)为20%~30%时,其抗压性能达到国家标准,浸出率和累积浸出分数均远低于国家标准限值。同时,固化体对Sr~(2+)、Cs~+阻滞效果不同,其中对Sr~(2+)的固化效果更加优异,42d浸出率最低为1.87×10~(-6)cm/d,累积浸出分数为3.3×10~(-4)cm。实验得出,粉煤灰基沸石固化体对Sr~(2+)、Cs~+具有较优异的固化效果。     

焚烧灰造粒水泥玻璃固化配方研究

本文报道了针对中低水平放射性焚烧灰处理的水泥玻璃固化配方研究结果。以一种自制磷酸盐材料作为硬化剂,以水玻璃为固化基质进行了固化剂配方研究,并进行了固化体的性能测定。研究结果表明,当水泥玻璃固化剂的配方为:硬化剂,30±3%(wt);水玻璃,66%(wt);水泥,3±0.3%(wt);外加剂,1%(wt)时,所制得水泥玻璃固化体均匀密实,密度在1.8~2.5 g/cm3间,28 d的抗压强度≥10 MPa;对85Sr和134Cs,第42天的浸出率均≤1.5×10-4cm/d。焚烧灰经过造粒水泥玻璃固化后,固化体的减容系数(焚烧灰造粒固化后固化体的体积与焚烧灰的体积比)为0.56,减容效果好,性能优于水泥固化体。     

放射性化学沉淀泥浆水泥固化研究

本文探讨了用水泥同化放射性化学沉淀泥浆的可行性,研究了同化工艺配方和固化物的浸出性能。固化试验结果表明,固化体中添加20%斜发沸石可提高固化体的抗压强度,降低固化体中~(137)Cs 的浸出牢;固化体上表面复盖3mm 厚的沥青浸泡1066d,铯累积浸出分数仅6.87×10~(-2)cm;固化体外表面包复薄层沥青后,铯累积浸出分致更低,仅9.12×10~(-5)cm。     

(Sr0.1Th0.2Nd0.3La0.2Gd0.2)2Zr2O7高熵烧绿石固化体的制备及化学稳定性

以金属硝酸盐为原材料,通过溶胶-喷雾热解-高温烧结法制备了(Sr_0.1Th_0.2Nd_0.3La_0.2Gd_0.2)₂Zr₂O₇高熵烧绿石固化体。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、Raman光谱对固化体结构进行表征,通过MCC-1浸出实验方法分析了固化体化学稳定性。研究结果表明：高熵烧绿石固化体为纯相高熵烧绿石结构,最佳烧结温度为1 500℃。随着烧结温度增加,固化体晶粒和密度明显增加。浸出实验结果显示：La、Gd、Zr、Nd元素42 d归一化浸出率为10^-6 g/(m²·d)量级,Sr、Th元素的42 d归一化浸出率分别为10^-5 g/(m²·d)和10^-3 g/(m²·d)量级,固化体表现出良好的化学稳定性。     

废树脂苯乙烯固化研究(Ⅱ)

本文研究废树脂苯乙烯固化过程的热效应,辐解气体和热解气体的生成,树脂固化产品对金属材料的腐蚀作用以及固化产品抗老化性能。     

不饱和聚酯固化模拟放射性废物的可行性研究

本文介绍了用市售191~#不饱和聚酯固化模拟含~(90)Sr 和~(137)C_s 的硝酸钠、偏硼酸钠干盐粉和废湿离子交换树脂的配方、工艺条件和固化体性能测试结果。试验结果表明,不饱和聚酯固化上述放射性废物工艺简单、操作方便,固化体对废物的包容量达50—60%(wt);废物固化体坚硬、密实,外表光滑、平整,具有良好的物理性能及抗浸出性能。     

废离子交换树脂的优化处理

核设施产生的废树脂的安全处理、整备和处置是热点问题。本文论述了废树脂的特殊性 ,解析了各种废树脂处理、整备技术 ,包括脱水干燥后装入高整体性容器、洗脱、热压、生物降解、焚烧、湿法氧化、沥青固化、聚合物固化、玻璃固化和水泥固化等。重点分析了废树脂水泥固化 ,讨论了树脂溶胀作用破坏固化体的机理 ,介绍了克服树脂溶胀作用的方法。强调指出必须重视水泥固化的配方 ,关键是必须满足处置要求。最后 ,对优化处理废树脂提出了建议     

焚烧灰造粒水泥玻璃固化体抗浸出性能研究

对焚烧灰造粒水泥玻璃固化体的抗浸出性能进行了研究,研究内容包括焚烧灰造粒水泥玻璃固化体的抗浸出性能和水泥玻璃净浆固化体的抗浸出性能。结果表明,在焚烧灰造粒水泥玻璃固化的基础配方(硬化剂,30%;水玻璃,66%;水泥,3%;外加剂,1%)上制备的焚烧灰造粒水泥玻璃固化体和净浆固化体的抗浸出性能好于水泥固化体的国家标准规定的要求,对于核素85Sr和134Cs,第42天的浸出率均≤1.5×10-4cm/d,累积浸出分数均小于6.23×10-2cm。     

环氧树脂固化放射性废树脂的配方初探北大核心CSCD

为了将中、低放射性废树脂固化成稳定的固化体,采用环氧树脂为基材,通过添加合适的固化剂、稀释剂、阻燃剂等进行固化配方试验研究。结果表明,配方为E-44环氧树脂∶651固化剂∶添加剂=1∶0.53∶0.05(38∶20∶2)、质量包容率50%时,其固化体性能最优,并满足国标GB 14569.2的要求,研究结果表明采用环氧树脂体系固化放射性废树脂是可行的。     

放射性废物水泥固化样品核素浸出率测量分析

以放射性废树脂、残渣和蒸残液的水泥固化热配方试验为依据,运用HPGe-γ谱仪、低本底α、β测量仪对废物固化样品的放射性核素浸出率进行测量,分析不同源项的水泥固化体核素浸出率结果,验证相应水泥固化样品配方的准确性及可靠性。结果表明,残渣、蒸残液和废树脂的不同水泥固化样品中60Co、137Cs和总β的浸出率均在浸泡前期急剧下降;随着浸泡时间的延长,浸出率变化趋于稳定;浸出率满足GB14569.1-93的要求。     

放射性废离子交换树脂水泥固化的强度和配方研究

放射性废离子交换树脂是核电站排出的主要放射性废物之一,国际上大多采用固化处理。离子交换树脂的吸水溶胀性和化学活性,给所有固化技术都带来一个普遍的问题,即树脂固化物容易碎裂。因此我们着重就离子交换树脂-水泥固化物的强度、配方和碎裂机理等方面进行了一些初步的研究工作。