【中国原子能科学研究院初步建成玻璃固化配方设计及性能计算模型】近日，中国原子能科学研究院初步建成玻璃固化配方设计及性能计算模型，为玻璃固化熔制工艺控制和配方设计提供了有力的理论和模型计算支持。
玻璃固化是将高放废液中放射性废物进行包容处理的重要手段。将放射性废液和基础玻璃料以一定的比例加入高温熔炉，经过澄清和熔融后，废液中的放射性核素进入玻璃料的网格结构，和熔融的玻璃料形成统一的玻璃熔体；将玻璃熔体浇注进产品容器后冷却固化，就可以获得一个完整的实心“玻璃块”，放射性核素也被包裹其中，实现了放射性核素的安全处置。由于废液中含有不同的放射性核素，在加入熔炉时需要配合不同配方的基础玻璃料，以保证包容成型的玻璃固化体能够满足长期处置的安全评价要求。
过程中由于放射性废液里过渡金属含量较高，导致玻璃熔体极易形成析晶或熔体粘度增加，从而影响出料工艺；同时，随着燃耗升高，高放废液中镧系元素、过渡金属以及裂片元素的含量也会随之增加，从而影响玻璃固化熔制工艺进程。这些问题对于玻璃固化配方设计提出了挑战，是实现玻璃固化工程设施长期稳定运行所必须解决的重要问题。
为此，放射化学研究所研究团队针对高放废液中的Fe（铁）、Ni（镍）、Cr（铬）、Al（铝）等主要组分进行了配方设计和玻璃固化样品性能测试，成功获得相应的硼硅酸盐玻璃固化配方及性能分析数据。围绕Nd（钕）、Ce（铈）、Zr（锆）、Mo（钼）等元素不同添加量对玻璃固化熔体熔融反应速率、高温粘度、高温电阻率、液相温度、析晶温度的影响，团队也开展了相关研究并获得影响数据。针对易挥发元素Cs（铯），研究团队从熔制温度、熔制时间、熔体组成等方面进行了研究，成功获得影响其挥发行为的数据。基于上述实验的开展和数据的获取，原子能院初步建成玻璃固化配方设计及性能计算模型。
来源：2023.3.2 中国原子能科学研究院微信
