模拟高放废物玻璃固化体冲击试验研究

本研究采用普通固体废物块冲击试验装置,对两种组分模拟高放废物玻璃固化体进行了冲击试验,研究了冲击能量、固化体组分对碎粒粒径分布的影响,估算了单位撞击能量所增加的表面积值,以建立玻璃固化体抗冲击性能的测试试验方法。     

几种水泥固化体中HTO浸出性研究

进行了HTO在沥青涂覆水泥固化体，苯乙烯单体聚合物浸渍水泥固化体和裸体水泥固化体中的长期浸出实验，给出了三种固化体的物理性能及长期浸出实验数据，结果表明，沥青涂覆，苯乙烯单体聚合物浸渍水泥固化体的物理性能比裸体水泥固化体有了较大程度的改善，其HTO浸出率和累积浸出分数都明显地优于裸体水泥固化体，累计浸出372d后，苯乙烯单体聚合物浸渍水泥固化体样品的浸出率和累积浸出分数均比裸体固化体样品的相应参数降低了2个数量级，苯乙烯单体聚合物浸渍水泥固化体的扩散系数De比裸体水泥固化体降低了3个数量级，说明聚合物浸渍固化体对固化体中氚的固定是非常有效的。     

放射性废离子交换树脂特种水泥固化体的微观结构分析

研究了特种水泥 (ASC)树脂固化体的微观结构。用压汞实验比较了ASC特种水泥的树脂固化体和普通硅酸盐水泥 (OPC)固化体多孔性能 ,通过电镜扫描 (SEM )观察比较了ASC和OPC的微观晶体结构。分析结果发现ASC水泥固化体具有较好的孔形结构 ,这是ASC固化体浸出率低的原因 ;ASC水泥固化体晶体呈针状结构 ,OPC水泥固化体晶体呈片状结构 ,针状结构的力学性能和结构强度要比OPC的片状结构好 ,该结构是ASC固化放射性废树脂包容量大、强度高的根本原因。     

核电站放射性废物水泥固化处理

概述了放射性废物水泥固化处理技术和处理对象,介绍了国内各核电站采用的水泥固化处理工艺（包括桶内搅拌工艺和桶外搅拌工艺）及其特点;简要介绍了国外水泥固化技术及其进展;总结了国内在水泥固化配方研究和固化体性能研究的最新成果和动态。按照不同配方固化的水泥固化体应满足国家现行标准《低、中水平放射性废物固化体性能要求水泥固化体》及《放射性废物固化体长期浸出试验》的相关要求。     

模拟非α低中放废液水合陶瓷固化体的水化产物和力学性能

以模拟非α低中放废液为固化处理对象,用水热法合成了非α低中放废液中和处理后沉淀的＂碱-矿渣-粉煤灰-偏高岭土＂水合陶瓷固化体。采用X射线衍射仪分析了固化体的水化产物,确定了水化产物的组成,并测试了固化体的抗压强度。研究结果表明：温度为150～180℃、废液沉淀与固化原材料的质量比值（即盐灰比）为0.10～0.30时,固化体水化产物的主要物相为方沸石,随着温度升高和反应时间延长,水化产物中方沸石的衍射峰不断增加。固化体抗压强度测试结果表明,该固化体具有较高的抗压强度,但盐灰比由0.10增加至0.30时,固化体抗压强度由26.33 MPa下降到8.46 MPa。     

水泥固化体累积吸收剂量的估算

介绍了水泥固化体累积吸收剂量的计算方法,并对《低、中水平放射性废物固化体性能要求水泥固化体》（GB14569．1—1993）中水泥固化体耐γ辐照性要求提出看法和建议。     

国外高放废液玻璃固化体浸出行为的研究及发展

本文介绍了高放废液玻璃固化体的一般浸出过程，对高放废液玻璃固化体与模拟高放废液玻璃固化体的浸出情况进行了比较；探讨了在高放废液玻璃固化体浸出行为研究中的几个主要的发展方向，包括新的浸泡方法的建立，研究溶液中胶体及微生物对固化体浸出的影响及其它的一些发展动向。     

铁元素对铝热剂SHS核废物固化体性能的影响

研究了铁元素对用自蔓延高温合成（SHS）技术固化处理的核废物固化体的组成结构及化学稳定性的影响。借助XRD、SEM和TG-DSC等测试手段对固化体的矿相组合、微观结构和热稳定性进行了测试分析,采用PCT浸泡法对固化体的抗浸出性能进行了研究。结果表明：不同配比的固化体矿相结构基本相同,矿相的主要组成为Al₂O₃,Fe元素对固化体的矿相结构无明显影响。固化体的微观结构非常致密,结晶良好,但固化产物的气孔数量及孔径随Fe元素含量的增大而增大。在小于1400 ℃时,固化体无明显失重,具有良好的热稳定性。固化体中示踪核素Ce的28 d浸出速率为10^-5～10^-6 g/(m²•d),固化体中Fe的含量在1%~10%范围内波动时,其对Ce、Ca、Si、Al、Fe的浸出速率无明显影响。     

用聚合物浸渍氚化混凝土固化含氚废水

本文介绍了固化含氚废水的聚合物浸渍氚化混凝±(PITC)方法。还报道了 PITC 固化体浸出试验和抗压强度的结果。试验结果表明,PITC 可使固化体的氚累积浸出分数较普通水泥固化体降低1—2个数量级。     

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。     

核电厂含硼浓缩液水泥固化配方改进研究

从配方水泥改进和提高废物包容量的角度出发,参照《低、中水平放射性废物固化体性能要求——水泥固化体》(GB 14569.1—2011)的要求,从实验室规模冷试、200 L和400 L规模冷试三个阶段,开展了核电厂含硼浓缩液的固化配方改进和水泥品牌替代研究,研究过程中水泥固化工艺模拟核电现场固化工艺。结果表明:配方改进后,替代品牌水泥固化体样品的抗冲击性、抗压强度、抗冻融性、耐γ辐照性和抗浸泡性均满足国标要求,与原配方及原品牌水泥相当;固化废物体积包容量从46.99%提升至57.63%,固化每吨废物的材料成本降低了69.29%。本研究结果可用于核电厂真实废物的水泥固化验证和处理。     

The effect of thermal radiation on the solidification dynamics of metal oxide melt droplets

Cooling and solidification of metal oxide droplets in water are considered, using a single-particle model which takes into account heat conduction and thermal radiation transfer within the particle. It is shown that, for millimeter-size particles, near-infrared absorption of the particle's substance determines the solidification pattern and dynamics. For semi-transparent aluminum oxide particles, the rate of surface solidification is controlled by convective heat transfer. For opaque corium particles, thermal radiation from the particle surface leads to fast surface solidification. The impact of so-formed crust layer on subsequent particle fragmentation is discussed with respect to its influence on steam explosion.     

核电站放射性废物混合固化处理可行性研究

基于放射性废物的减量化处理,开展了重水蒸汽回收系统产生的失效干燥剂与浓缩液混合固化冷试配方研究。研究结果表明,混合固化可以实现放射性废物的减容处理,失效干燥剂和浓缩液混合固化的总废物体积包容量为119.1%。     

硼饱和模拟废活性炭的桶外水泥固化

核电站在运行过程中会产生含硼废水浸泡且硼饱和的废活性炭,需要对其进行固化处理。采用2.5‰(质量分数)的硼酸溶液对活性炭进行浸泡直至含硼量达到稳定来模拟实际废物源项,然后脱去硼饱和后活性炭中的游离水,并采用桶外水泥固化工艺对其进行水泥固化。结果表明,试验过程稳定可靠。另外通过试验验证可知,华龙一号新增废物源项废活性炭能够利用现有桶外水泥固化技术进行废物的处理,对硼饱和模拟废活性炭采用桶外工艺固化后,养护形成的水泥固化体按照标准GB 14569.1-2011进行游离液体、机械性能、抗水性、抗冻融性以及耐γ辐照性试验测试,结果均满足要求,且活性炭颗粒在固化体中分布均匀,未出现上浮现象,其搅拌完成以及30min后自由流动度均大于200mm,完全满足桶外水泥固化工艺稳定可靠的运行要求。     

关于报告快速浸出试验结果的建议

本文提出报告快速浸出试验结果的建议,即用与(?)相对应的累积浸出时间、累积浸出分数及递增浸出率来报告试验结果。这些数据可用于筛选固化工艺配方、评价固化工艺及预测同化体中放射性核素的释出量等。     

聚丙烯纤维对废树脂水泥固化体性能的影响

为了避免或降低放射性废树脂水泥固化体因吸水溶胀而开裂的可能性,在原配方的基础上添加了聚丙烯纤维。试验结果表明,纤维材料的掺入可有效限制固化体裂纹的增长、改善固化体的脆性,在一定程度上提高固化体的强度、抗浸泡性及抗冻融性。在水灰比0.35,湿树脂体积包容量40%,聚丙烯纤维体积掺量为0.2%时,固化体抗压强度可以达到20 MPa左右,浸出率与抗水性也均满足有关标准要求。     

含硼废液水泥固化技术综述

压水堆核电厂含硼废液的处理主要采用水泥固化方法,这些方法大致可分为五种,即常规水泥固化工艺、改进型水泥固化工艺、高减容水泥固化工艺、制粉造粒灌浆固化工艺和高效率固化工艺。通过对各固化工艺特点的分析,提出我国应在制粉造粒灌浆固化工艺方面加强研究。     

高放废物处理、处置的国际现状分析

本文评述了高放废物处理、处置的国际现状,包括:乏燃料的后处理、贮存和直接处置;高放废液的固化方法和高放废物的处置方法。     

放射性废离子交换树脂的特种水泥固化技术进展

本文介绍了废树脂特种水泥固化技术的最新研究进展和存在的问题。主要从废树脂特种水泥固化的技术特点、微观结构和水化热等方面进行介绍,并对废树脂特种水泥固化技术实际应用中需要解决的问题和研究方向进行了探讨。     

生物灰水泥固化体的性能改进研究

本文介绍了生物灰水泥固化体性能改进的实验研究结果。针对原固化体的空隙率和抗冲击性能较差，开展了以下三方面的研究：（１）水泥品种选择；（２）水泥外加剂的选择和固化配方研究；（３）水泥添加剂的选择及固化配方研究。