会议专题

钆锆烧绿石对U3O8固核机理研究

国内外对于高放废物固化基材的选取开展了大量研究工作,其中钆锆烧绿石(Gd2Zr2O7)被认为是最具潜力的核素固化基材之一.但钆锆烧绿石对不同价态的铀元素的固溶能力、固溶度以及相应固化体的物相、结构影响规律依旧缺乏较系统的研究.本研究选取U3O8为处理对象,根据U在氧化物中的两种常见价态(+4,+6)设计固化体配方(Gd2-3x(U4+U6+2x)Zr2O7+7x/2,Gd2Zr2-3x(U4+xU6+2x)O7+2x,Gd2-2xU6+2xZr2-xU4+xO7+3x,Gd2-xU4+xZr2-2xU6+2xO7+ 5x/2)开展实验,重点探究U3O8在钆锆烧绿石固化体中的赋存状态(占位、固溶度、氧化价态等)及晶格固核机理.利用XRD,SEM等分析技术对样品进行测试与表征。结果表明:不同系列样品保持单一物相(烧绿石/萤石型结构相)条件下,对U3O8的极限固溶度分别为38.25wt%,60.76wt%,53.49wt%,82.29wt%。其中Gd2-3x(U4+xU6+2x)Zr2O7+7x/2系列样品的晶胞参数随着固溶量增加而递减,与其它系列样品相反。SEM结果显示,固化U3O8后的固化体样品晶粒尺寸有所增加且排布变得更加规律,Gd,Zr和U元素在样品中分布较为均匀。

高放废物 铀氧化物 钆锆烧绿石 赋存状态 固核机理

卢喜瑞 侯晨曦 史克油 谢忆 舒小艳 丁艺 马登生 任卫 边亮

西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室,四川绵阳621010 中国科学院电子信息材料与器件重点实验室,新疆乌鲁木齐830011;河北慧聪电子商务有限公司,河北石家庄050000

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2017-05-20(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)