热解燃烧废TBP／OK料液配制

针对在乏燃料后处理过程中积存的大量放射性废TBP/OK溶剂,热解燃烧是目前世界上公认的行之有效的处理方法。热解燃烧工艺的优点在于解决了磷酸腐蚀的难题。为此,需在TBP/OK溶剂中加入固磷剂、表面活性剂,配成均匀、稳定的料液。     

H2O2对Pu(Ⅴ)的还原动力学研究

在0.1 mol/L NaClO4溶液中研究了Pu(Ⅴ)与H2O2反应的动力学。测定了Pu(Ⅴ)与H2O2的反应速率。探讨了温度以及Fe2+，SO2-4，HCO-3，F-等无机离子的存在对反应的影响。实验结果表明，反应对Pu(Ⅴ)与H2O2呈一级，对溶液中H+呈-1级；速率方程可表示为： -dc(Pu(Ⅴ))/dt=(3.93±1.93)×10-9c(Pu(Ⅴ))c(H2O2)/c(H+)。 随着温度升高，反应速率明显加快，根据Arrhenius规律，计算出了反应的活化能为Ea=84 kJ/mol。地下水中Fe2+，SO2-4，HCO-3，F-等离子的存在，有利于Pu(Ⅴ)的还原。     

乏燃料溶解器的去污研究

以后处理主工艺流程离线设备——乏燃料溶解器作为去污对象，采用FL-AP去污工艺，经4步去污后，去污效果达到了去污要求（α污染水平≤4Bq/cm^-2，β污染水平≤40Bq/cm^-2）。该去污工艺对α、β的一步平均去污系数分别为2.2和2.4。溶解器解体检测结果表明，乏燃料溶解器的内表面沾污呈现不均匀分布。将挂片法和解体检测的结果以及FL-AP工艺去污废液的放射性测量结果相结合，可较确切地估算溶解器内表面去污前的放射性污染水平。     

237Np(Ⅴ)在膨润土上的吸附行为研究

以甘肃红泉膨润土为预选的缓冲、回填材料,研究了核素237Np在该材料中的吸附行为.在大气和低氧(氧含量低于5×10-6 mol/mol的Ar气气氛)两种条件下,分别测定了237Np在混合型、Mg-型、Ca-型三种膨润土上的吸附分配比Kd值;并以混合型膨润土为例,研究了pH值和CO2-3浓度对Kd值的影响.得到如下主要结果(1)大气条件下,237Np在混合型、Mg-型、Ca-型膨润土上的吸附分配比Kd分别为47.3,52.0,42.4 mL/g;低氧条件下分别为89.3,38.8,29.0 mL/g;(2)低氧条件下,混合型膨润土在最终pH<9.2时,随着pH的升高,Kd值增大,在pH=9.2时,出现最大值;(3)在大气和低氧两种条件下,在Np(V)的浓度低于NaNpO2CO3的溶解度时,随着CO2-3浓度增加Kd值减小.结果表明,混合型膨润土对Np(V)有较好的吸附能力.     

Pu(OH)4(am)与碳酸根的配位行为研究

为了解在惰气环境Pu(OH)_4(am)与碳酸盐溶液中HCO^-₃，CO^2-₃的配位行为，考察了放置时间对Pu总浓度的影响；同时也考察了pH值、碳酸根总浓度变化对碳酸盐溶液中Pu的主要存在形态及溶解总浓度的影响。实验结果表明，HCO^-₃离子与Pu(OH)_4(am)生成[Pu(OH)₄(HCO₃)₂]^2-（lg K=-2.61±0.18, lgβ=54.25±0.18）或[Pu(OH)₂(CO₃)₂]^2-（lgK=-2.61±0.18, lgβ=46.91±0.18）；CO^2-₃离子与Pu(OH)_4(am）生成[Pu(OH)₄(CO₃)₂]^4-（lgK=-3.52±0.11, lgβ=53.33±0.11）。可能的配位反应方程式为： Pu(OH)_4(am)+2HCO^-₃ = [Pu(OH)₄(HCO₃)₂]^2-, Pu(OH)_4(am)+2HCO^-₃ =[Pu(OH)₂(CO₃)₂]^2-+2H₂O, Pu(OH)_4(am)+2CO^2-₃=[Pu(OH)₄(CO₃)₂]^4-。     

Pu的吸附行为研究

本工作研究Pu在铁及其氧化物、花岗岩及组成花岗岩的单矿物上的吸附行为。研究结果表明:这些材料对Pu具有较强的吸附能力,且为表面配合物形式吸附;吸附行为均可用Freundlich吸附等温式来描述;实验环境中的氧浓度对Pu的吸附影响较小;Pu的吸附能力随水相pH(1.0～10.0)升高而增大,     

聚合物水泥固化放射性废树脂配方

采用环氧树脂乳液与复合水泥制备的聚合物水泥固化模拟放射性废树脂,应用正交设计法进行试验设计。首先进行复合水泥配方的正交设计,确定复合水泥中525#快硬硫铝酸盐水泥、硅粉、沸石和粉煤灰之比为1∶0.05∶0.10∶0.05,然后进行固化树脂配方的正交设计。以抗压强度作为鉴定废物固化体的物性依据,应用F检验,选择优化的配方。最终选择优化的复合水泥作固化基质,环氧树脂乳液作胶凝材料。优化配方为:乳灰比,0.55;树脂包容量,0.3;阴阳树脂比,2∶1。根据GB14569.1—93的要求对采用该优化配方的废物固化体进行了性能测试。结果表明,得到的水泥固化块(50 mm×50 mm)的抗压强度大于10 MPa,固化体的抗冻融、抗浸泡、抗冲击、抗辐照性能满足废物近地表处置的要求。     

腐殖酸对Tc价态影响研究

在模拟高放废物深地质处置环境的低氧(O2含量小于5×10-6)、低Tc(Ⅶ)初始浓度(10-8 mol/L)条件下,研究腐殖酸浓度对Tc(Ⅶ)价态影响。结果显示,腐殖酸对99Tc液闪测定存在淬灭效应,但当腐殖酸浓度在40 mol/L以下,保持闪烁液体积为样品体积20倍可消除影响;在此基础上分别用四苯砷氯-氯仿萃取法和LaCl3沉淀腐殖酸法独立进行腐殖酸-Tc(Ⅶ)体系中锝价态研究,所得Tc(Ⅳ)和Tc(Ⅶ)价态分布结果基本吻合,表明两种研究方法均可用于腐殖酸-Tc(Ⅶ)体系中低浓度Tc价态研究;研究发现平衡350天的不同浓度Fluka腐殖酸-Tc(Ⅶ)体系中,Tc(Ⅶ)浓度长期保持稳定,而Tc(Ⅳ)浓度很低,表明即使在低氧气氛中,Fluka腐殖酸也未对Tc(Ⅶ)表现出明显还原行为,腐殖酸在地下水中的存在可能是高放废物地质处置中Tc(Ⅶ)阻滞的不利因素。     

温度对Np在北山花岗岩上吸附行为的影响

采用批式实验法研究了低氧条件下,温度对Np(Ⅳ)、Np(Ⅴ)在磁分离后的花岗岩和北山花岗岩上吸附行为的影响.测定了30、45、60、80℃下Np(Ⅳ)、Np(Ⅴ)在磁分离后的花岗岩和北山花岗岩上吸附的Kd值.研究发现,温度升高有利于Np(Ⅳ)、Np(Ⅴ)在花岗岩上的吸附;在近中性地下水体系中,Np(Ⅴ)较Np(Ⅳ)更易...     

~(237)Np在膨润土中表观扩散系数的测定

在大气和低氧条件下使用静态背对背扩散法测定了237Np在红泉膨润土中表观扩散系数Da值。实验结果如下:大气条件下237Np在混合型、Ca 型、Mg 型膨润土中的Da值分别为3 9×10-13,5 6×10-13,8 4×10-13m2/s;低氧条件下相应的Da值分别为3 4×10-13,4 7×10-13,3 1×10-13m2/s。在大气条件下以混合型膨润土为例,使用扩散池方法测得237Np的表观扩散系数Da值为8 2×10-12m2/s。