Cr_2O_3对高放核废料磷酸盐玻璃固化体的影响

在含高放核废料的玻璃固化体中添加了不同含量的Cr2O3,以考察其对玻璃固化体的结构和性质的影响.对添加Cr2O3的玻璃固化体进行了各种方法(溶出速率法,蒸汽水化侵蚀和试样坚固性法)的化学稳定性的测试.测试结果表明,Cr2O3的引入不会对玻璃固化体的化学稳定性产生不良的影响.与此相反,Cr2O3能抑制各种离子自玻璃固化体中沥析出来, 改善玻璃固化体的化学耐蚀性. XRD内标法测定,Cr2O3在铁磷酸盐玻璃中的溶解度可达4.1%,是其在硼硅酸盐玻璃的3倍. FTIR和DTA的结果表明,不同含量的Cr2O3的引入, 不会对玻璃固化体的网络结构造成显著的变化. Mossbauer谱表明,Fe2+/Fe3+的比值随着Cr2O3的含量的增加而增大,说明Cr离子和Fe离子在玻璃熔制过程中发生氧化还原反应, 形成的Cr+6有利于提高玻璃固化体的化学耐蚀性.

高放射性核废料玻璃固化体结构与化学稳定性

用溶解速率法(dissolutionrate)、试样坚固法(productconsistencytest)和蒸汽水化侵蚀法(vaporhydrationtest)对高放射性核废料(HLW)玻璃固化体的化学稳定性作了全面的测试,并对它们进行傅立叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)测试.FTIR分析表明,在较高的HLW包容量的玻璃固化体中,含有较少的容易被水化(PO3)1-的长链单元,因此它们具有优良的化学稳定性.XRD分析表明,玻璃固化体中分离的(P2O7)4-和(PO4)3-阴离子团被金属离子Fe3+,Cr3+等所连接,形成O—Me—O—P键,不仅提高了玻璃的抗析晶的能力,而且也大大地提高了化学稳定性.这些高包容量的玻璃固化体的原子比O/(Si+P)为3.7～4.1,从结构上也印证了HLW包容量达70%和75%(质量分数)的玻璃固化体会具有卓越的化学稳定性.