高压钠灯玻璃焊料耐腐蚀性能研究

本文叙述了普通高压钠灯用玻璃焊料,在800℃温度下钠汞蒸气中的抗钠腐蚀性能。给出了Al_2O_3-CaO-BaO-MgO-Y_2O_3系在120h后钠腐蚀渗透层厚度为25～35μm;1000h后为80～90μm。按照d=At~(1/2)公式推算该玻璃焊料经10000h后钠腐蚀渗透层的厚度也仅约为 300μm左右。     

自制铀玻璃和美国铀玻璃裂变径迹记录性能的比较

采用自制的用于裂变径迹定年技术的铀剂量玻璃与美国的ＳＲＭ６１２铀玻璃作了记录裂变径迹性能及其均匀性等方面的比较，结果显示自制铀玻璃在这些方面完全达到甚至好于ＳＲＭ６１２铀玻璃的水平。     

自制铀玻璃和美国铀玻璃裂变径速记录性能的比较

采用自制的用于裂变径迹定年技术的铀剂量玻璃与美国的ＳＲＭ６１２铀玻璃作了记录裂变径迹性能及其均匀性等方面的比较，结果显示自制铀玻璃在这些方面完全达到甚至好于ＳＲＭ６１２轴玻璃的水平。     

离子注入碳对铀抗腐蚀性能影响的研究

利用离子注入技术分别用单能量和多能量叠加注入方式在铀表面注入碳形成表面改性层，并对改性层的形貌、注入元素的分布和相结构分别进行扫描电镜（SEM）、俄歇电子能谱（AES）及表面相结构衍射谱（XRD）分析，利用电化学极化法测试注入样品的抗腐蚀性能。结果表明：离子注入碳能够提高铀表面抗腐蚀的能力。     

离子辐照导致硼硅酸盐玻璃浸出性能的变化北大核心CSCD

在高放射性废物深地质处置过程中,放射性核素衰变引起的强辐射场会导致玻璃固化体浸出性能的变化。本工作利用15 MeV Si离子辐照模拟深地质处置强辐射场,采用MCC-1静态浸泡法在pH=9.0的KOH溶液中对硼硅酸盐玻璃分别浸泡1、3、7、14、28 d,结合电感耦合等离子体发射光谱仪、拉曼光谱仪以及扫描电镜研究了辐照前后玻璃样品的浸出行为。结果表明:随着浸出时间推移,玻璃表面会不断地腐蚀脱落;辐照后玻璃样品的浸出率明显高于未辐照玻璃样品的,蚀变层结构与元素组成无明显差异,但厚度明显增大;形成的蚀变层中Na元素和B元素基本耗尽;蚀变层中SiO_(2)网络体结构溶解,生成大量的Si—OH键及硼硅酸盐结构,并出现四配位B单元向三配位B单元的转变。     

模拟高放玻璃固化体在低氧地下水中的长期蚀变行为研究

高放废物玻璃固化体的长期蚀变行为对深地质处置场的安全评价非常重要。玻璃蚀变在正常条件下发展缓慢,为了能够预测玻璃的长期蚀变行为,本研究采用了150℃下,玻璃体表面积与浸泡溶液体积比(S/V)为6 000 m-1的粉末静态浸泡法(PCT法)来加快腐蚀进度,用扫描电子显微镜-X射线能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了固体样品表面形貌和二次矿物相,用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)分析了浸出液中的元素含量。结果表明,模拟高放废物玻璃体在遭受苦咸地下水长期浸泡的后果是表面生成蜂窝状富Mg和Fe的页硅酸盐和铝硅酸盐矿相,这些二次矿相主要是绿脱石[Na0.3Fe2Si4O1(0OH)2.4H2O]、蒙脱石[Ca0.(2Al,Mg)2Si4O1(0OH)2.4H2O]、发光沸石([Na2,K2,Ca)Al2Si10O24.7H2O]和斜发沸石([Na,K,Ca)5Al6Si30O7.218H2O]等矿物。玻璃的溶解进一步加深后,B和Na会以硼砂形式浸出。页硅酸盐矿物的形成会加快玻璃的溶解速度,重新恢复的最大速率要比之前稳定的速率高出约4倍。     

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。     

放射性玻璃数据库和性能模型

理想的玻璃组成仅靠实验是不能获得的。研发理想的玻璃组成需数学、统计学和化学等多种方法，因此，玻璃组成研究应在数学的框架下进行。这个框架就是玻璃组成一性能模型。通过这种模型，玻璃配方研究得以在更大的组成范围内进行，最理想的玻璃配方可得到保障。简单的商业玻璃组成一性能模型已有100多年的历史，汉福特玻璃组成范围相对非常大，组成的边界属于未知。     

荧光玻璃、热释光和光释光探测器性能比较

介绍了荧光玻璃探测器、热释光探测器和光释光探测器基本原理和近期发展,并总结了荧光玻璃、热释光探测器、光释光探测器的优缺点.荧光玻璃最大优点是长期稳定性好和可多次读取.热释光和光释光探测器具有灵敏度高、低探测阈、较好的稳定性和能量响应、环境适应性强等优点.但与LiF:Mg,Cu,P相比,α- Al2O3:C光释光探测器对...     

辐射光致发光剂量计玻璃的制备与性能

采用传统的熔融冷却法制得5种不同Li/Na原子比(7∶0、5∶2、1∶1、2∶5、0∶7)的辐射光致发光剂量计玻璃,研究结果揭示了玻璃性能随玻璃组成的变化规律。混合碱作用下玻璃的化学稳定性在Li/Na原子比为5∶2时为最佳,本底剂量则在Li/Na原子比为2∶5时为最差。用钠离子取代锂离子后,钠离子半径大于锂离子半径（r_Na⁺＞r_Li⁺）,Na-O键较Li-O键弱,使得玻璃的紫外截止边红移。玻璃中钠离子含量增加使分子量增大,密度随之增大。在337 nm紫外光激发下,荧光强度随玻璃中钠离子含量的增加而增强。电子顺磁共振实验（EPR）表明,随着玻璃中钠离子含量的增加,荧光能增大时间变短。研究结果为在玻璃剂量计实际应用中选择合适的玻璃组成提供依据。     

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。     

Zr-Sn-Nb-Fe锆合金耐腐蚀性能研究

采用静态高压釜研究了去应力态和再结晶态的SZA-4(Zr-0.8Sn-0.25Nb-0.35Fe-0.1Cr-0.05Ge)、SZA-6(Zr-0.5Sn-0.5Nb-0.3Fe-0.015Si)锆合金以及去应力态的参比合金A(Zr-1Sn-1Nb-0.1Fe)在360℃/18.6MPa去离子水、360℃/18.6 MPa/0.01 mol·L~(-1)含锂水和400℃/10.3 MPa过热蒸汽3种条件下的耐腐蚀性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察分析合金的微观结构。结果表明:在3种腐蚀条件下,SZA-4和SZA-6的耐腐蚀性能均明显优于参比合金A,相同腐蚀条件下,再结晶态的SZA-4耐腐蚀性能优于去应力态,而SZA-6表现出相反规律;SZA-4中存在2种密排六方结构(HCP)的第二相,一种为尺寸较小的Zr(NbFeCr)_2,另一种为尺寸较大的Zr(NbFeCr Ge)_2;SZA-6中存在着面心立方结构(FCC)的(ZrNb)_2Fe和密排六方结构(HCP)的Zr(NbFe)_2两种第二相。探讨了合金成分和第二相对3种Zr-Sn-Nb锆合金耐腐蚀性能的影响机理,认为合金成分是引起耐腐蚀性能差别的主要原因。     

微晶玻璃的中子衍射研究

应用中子衍射方法和Rietveld法全谱图拟合,研究了微晶玻璃在缓冷和急冷两种热处理条件下微结构和内应力的变化.与缓冷处理相比,急冷处理使析出的β硅灰石晶体的晶胞沿着3个晶轴方向进一步拉伸,晶体受到残余非晶相的拉应力作用更大,但原子位置无序相对要小,过高的局部应力导致了应力集中区内微裂纹的出现.急冷处理样品在高角度处的非晶峰强度远高于缓冷处理样品,表明急冷处理样品中残余玻璃相的比例更高.中子衍射获得的应变值与X射线衍射结果有显著差别,显示材料体内应力和表面应力有很大不同.中子衍射是测定大块微晶玻璃试样的平均残余应变和研究其复杂的两相共存结构的一种可行方法.     

掺钕钙钛锆石基玻璃陶瓷制备及浸出性能研究

采用熔融-热处理工艺制备了掺钕钙钛锆石基玻璃陶瓷,研究了不同热处理工艺对玻璃陶瓷晶相结构的影响,用粉末静态浸泡法（PCT法）对玻璃陶瓷的浸出性能进行了评价。结果表明,玻璃陶瓷的玻璃转变温度（T_g）和析晶峰温度分别为580 ℃和740 ℃。采用先制备玻璃再进行热处理的方法（二步法）很容易生成CaTiO₃晶相,而采用从熔融温度降低到核化温度成核,再升高到晶化温度进行热处理的方法（一步法）,可获得稳定的2M型CaZrTi₂O₇晶相,且CaZrTi₂O₇晶粒呈树枝状分布在玻璃基质中。玻璃陶瓷固化体中B和Na元素的归一化质量损失在14 d后达到稳定值（约1 mg/m²）,Nd元素的归一化质量损失在28 d后达到稳定值（约0.2 mg/m²）,均较硼硅酸盐玻璃固化体的低1个数量级。     

高放玻璃固化过程硫走向的实验室研究

本文研究含高浓SO_4~(2-)的模拟高放废液玻璃熔制过程中硫的分配和物料平衡。配方采用GC-12/9B。分析表明,产品玻璃中硫的含量为0.12-0.53wt％,和国内外高放玻璃,民用玻璃的研究结果一致。20—30％硫进入玻璃产品,17—80％硫进入尾气系统,、硫以SO_3形式驱出。消除黄相的机理是还原-分解硫酸根。还对玻璃产品组份进行了分析并与配入料作了比较。     

放射性废物处理与处置 模拟高放玻璃被地下水浸泡后表面蚀变过程研究

对于玻璃中元素的浸出行为,有人提出了浸泡液中饱和Si浓度理论,其原理是,当浸泡液中Si离子浓度达到饱和Si离子浓度后,玻璃中的元素便停止浸出。为验证该理论的有效性,需要开展玻璃中Si的浸出性能研究。     

ZnO和CaO对模拟高放废液硅酸盐玻璃固化体性能的影响研究

针对有些高放废液含有较多Fe、Cr、Ni过渡金属元素,在玻璃固化工艺过程中易于形成晶体,导致熔融玻璃体的黏度增加、化学稳定性变差以及工艺过程中易出现出料口堵塞等问题,研究了废物包容量为15%和20%、添加ZnO(5.6%)和CaO(1.75%)的配方对形成的4种玻璃固化体的物理性能(密度、硬度、断裂韧性)、化学性能(产品一致性测试和蒸汽腐蚀测试)和结构(X射线衍射析晶分析、拉曼光谱分析)的影响。研究分析显示,提高废物包容量至20%以及添加ZnO和CaO均可促进硼硅酸盐玻璃固化体网络结构的稳定性和化学稳定性,并增强玻璃体的密度,提高硬度;但玻璃固化体的高温黏度升高,断裂韧性下降。     

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等元素发生不同程序的富集；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。