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榍石基人造岩石固化模拟四价铀的研究
  • ISSN号:1671-4431
  • 期刊名称:武汉理工大学学报
  • 时间:0
  • 页码:6-10
  • 分类:TL941[核科学技术—辐射防护及环境保护]
  • 作者机构:[1]西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室,绵阳621010
  • 相关基金:国家自然科学基金(10976023); 西南科技大学国防重点学科实验室开放基金(08zxnp05); 西南科技大学重点项目(06zx2148)
  • 相关项目:铀在陶瓷固化体中的赋存状态研究
中文摘要:

以分析纯CaCO3、TiO2、SiO2和CeO2为原料,铈作为铀的模拟元素,采用高温固相反应,合成了包容铈的榍石基人造岩石固化体。通过XRD、SEM、EDX等手段对固化体物相组成及微区成分进行了分析,参照国家标准"放射性废物固化体长期浸出试验"(GB 7023—86)及美国PCT(Product Consistency Test)法对固化体进行了抗浸出性能试验。结果表明,在1 300℃下保温2 h可以制备出以榍石为主要晶相的人造岩石固化体,在不引入任何电价补偿离子时,Ce4+在榍石晶体内Ca2+位置的固溶度小于0.05个结构单位。榍石对Ce具有良好的固溶效果,当固化体中Ce的荷载量高达13.47%时,MCC-1静态浸出法测得Ce的90 d浸出率和累积浸出分数低至0.15×10-8cm/d和0.90×10-6cm,PCT粉末浸泡法测得Ce的7 d归一化浸出率仅为3.11×10-7g/(m2.d)。这一结果为榍石基人造岩石应用于固化放射性核素铀提供了理论依据。

英文摘要:

Using analytical CaCO3,TiO2 and SiO2 as raw materials,simulating uranium with cerium,the sphene synroc doped with cerium has been synthesized via a high temperature solid-phase reaction.The phase composition,microstructure and chemical contents have been investigated by XRD,SEM and EDX.Anti-leaching performance test has also been done with GB 7023—86,radioactive waste solidified body long-term leaching experiment and the Product Consistency Test.Experimental results show that the optimum synthesis temperature of sphene synroc is 1 300 ℃.Cerium ions can replace the position of calcium ions partly to form replacement type crystallology Ca1-2xCexTiSiO5,calcium position can load cerium less than 5% without any electrovalence compensation ion.While the synroc solidification loads as high as 13.47% weight of cerium,the leach rate and accumulated leaching scores of cerium measured by MCC-1 are only 0.15×10-8 cm/d,0.90×10-6 cm in 90 days,and 7 days' normalized leaching rate of cerium measured by PCT is just 3.11×10-7g/(m2·d),which indicates that the sphene solidification has an excellent chemical durability.The results provide a theory basis for sphene applied in solidifying radionuclide uranium.

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期刊信息
  • 《武汉理工大学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国教育部
  • 主办单位:武汉理工大学
  • 主编:周祖德
  • 地址:武昌珞狮路122号
  • 邮编:430070
  • 邮箱:whlgdxxb@whut.edu.cn
  • 电话:027-87651953 87397739
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-4431
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1657/N
  • 邮发代号:38-41
  • 获奖情况:
  • 全国建材优秀科技期刊,湖北高校先进学报期刊编辑部,湖北科技期刊编辑学会先进集体
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:22658