燃烧反应制备Y2-xGdxTi2O7烧绿石及其作为核废物固化材料的稳定性研究

烧绿石基陶瓷材料是理想的核废物固化基材,本研究采用燃烧反应结合快速加压工艺,以Cu O为氧化剂、Ti为还原剂,在5 min内快速制备出烧绿石基Y2-xGdxTi2O7/Cu复合材料固化体。以Gd作为三价锕系核素的模拟物,设计Gd取代Y2-xGdxTi2O7烧绿石中的Y位。结果表明,Gd能完全取代Y位形成Gd2Ti2O7烧绿石,所得产物没有杂质相出现,且在烧绿石基体中没有出现相分离现象。选择Gd1.0样品进行浸出试验,结果表明该样品具有优异的水热稳定性,Cu、Y和Gd元素的42d归一化浸出率分别低至2.4×10^-2、1.1×10^-5和5.3×10^-6 g·(m2·d)-1。