硼硅酸盐玻璃固化体结构及化学稳定性研究

以SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、Na2O、TiO2为原料,加入5%CeO2(质量分数,下同)作为模拟核素,利用熔融法制备硼硅酸盐玻璃固化体,对含锕系元素的放射性废物进行固化处置。通过傅里叶红外光谱仪、差热分析仪等对热处理后玻璃固化体进行表征,以电感耦合等离子体质谱测试玻璃固化体的抗浸出性能。结果表明:B2O3含量为15.79%时固化体玻璃化转变温度Tg最大;玻璃中存在的[SiO4]、[BO3]、[BO4]等基团,随着B2O3含量的增大,部分[BO4]转变为[BO3];Ce在产品一致性测试法(PCT)下,标准化浸出率NR先减小后增大,B2O3含量达到15.79%时玻璃抗浸出效果最好;与未加TiO2玻璃基体相比,加入TiO2的样品抗浸出性能显著提高,TiO2添加量为3%时Ce元素标准浸出率最低。