磷酸盐玻璃固化体化学耐蚀性研究

以在美国Washington州Hanford市存放的17类不同组成的高放射性核废料(highlevelradioactivenuclearwaste,HLW)为研究对象,设计了含Cr2O3为4%(质量分数,下同)的模拟HLW。采用25%～35%磷酸盐与含Cr2O3的65%～75%的HLW模拟组成相混合,经1150～1250℃加热处理数小时,能熔化成为均质玻璃体,然后冷却成固化体。用试样坚固法(productconsistencytest,PCT)测试包容70%和75%HLW的2种玻璃固化体的各元素,在90℃放置7d,元素沥析量总和分别为小于1.5g/m2和2.0g/m2。用蒸汽水化侵蚀法(vaporhydrationtest,VHT)对此2种试样在200℃的水蒸汽中进行水化侵蚀,经7d处理,平均被侵蚀的速率分别小于0.2g/(m2·d)和3.5g/(m2·d)。晶化处理后的此2种试样的PCT和VHT测试结果与晶化前基本相近。对HLW不同包容量的玻璃固化体的红外光谱分析表明:在较高的HLW包容量的玻璃固化体的结构中,容易被水化的(PO3)-结构转化为分离的(P2O7)4-或(PO4)3-。X射线衍射分析表明:玻璃固化体中分离的(P2O7)4-和(PO4)3-阴离子团被金属离子Al3+,Fe3+,Cr3+和Zr4+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其化学稳定性。样品O/(Si+P)的摩尔比为3.7～4.1,从结构上也表明核废料包容量高达70%～75%的玻璃固化体有优良的?

不同重力条件对PbO-B_2O_3玻璃分相的影响

研究了PbO—B2O3在不同重力条件下的分相现象,并分析了不同实验条件下试样的成分均匀性以及试样不同部位的显微结构．结果发现,玻璃发生分相后形成连续的富硼相和分散的富铅相．对于分相在高重力阶段发生的试样,顶部富铅相的尺寸远远小于试样的底部,试样顶部的含铅量远远低于试样的底部,因此该试样的成分均匀性最差,其次是在正常重力下发生分相的试样．