模擬含鈾廢物晶格固化研究.pdf

1、本文以<'238>U核素為研究對象，采用鈣鈦鋯石和榍石礦相組合，較為系統(tǒng)的進(jìn)行了含鈾廢物晶格固化研究，證實(shí)了鈣鈦鋯石和榍石基晶格固化體具有優(yōu)良的性能。研究以天然鋯英石、碳酸鈣、二氧化鈦和硝酸鈾酰為原料，通過高溫固相反應(yīng)，制備了對UO<,2>包容量分別為4.9wt％、9.84wt％、14.70wt％、19.53wt％和24.32wt％的晶格固化體。借助于XRD、SEM/EDS和MCC-1靜態(tài)浸泡法對固化體的礦相組合、微觀結(jié)構(gòu)、礦相化學(xué)組成

2、和抗浸出性能等進(jìn)行了分析。 研究結(jié)果表明，摻鈾量對基材的合成與固化體的燒結(jié)溫度無明顯影響，不同實(shí)驗(yàn)配方合成鈣鈦鋯石和榍石的最低溫度為1200℃，不同包容量固化體的最佳燒結(jié)溫度為1290℃。在1290℃燒結(jié)時，固化體中固相反應(yīng)完全，礦相結(jié)合致密，晶體結(jié)構(gòu)牢固，有較高的密度(>3.9g/cm<'3>)，較小的顯氣孔率(<3％)和較大的線收縮率(>12％)。元素在固化體中分布均勻，無明顯團(tuán)聚體存在。U<'4+>主要固溶于鈣鈦鋯石的Zr