核电厂放射性废物水泥固化线的分析和改进

核电站的运行与维护产生的放射性废物采用水泥固化线进行处理,由于放射性废物处理的特殊性和水泥固化工艺的复杂性,水泥固化线必须具有高度的可靠性和安全性。通过对核电站桶内混合式和桶外混合式水泥固化线的安全性和可靠性进行分析,提出了相应的改进措施。     

碱矿渣水泥固化高放射性废液的研究

水泥固化高放射性废液的机理有三个方面：机械固化、吸附固化和化学固化（固溶固化）。从这三个方面出发,通过对碱矿渣水泥固化高放废液的研究,并结合国内外水泥固化高放废液的研究现状,初步分析和阐述了碱矿渣水泥固化高放废液的理论依据,指出碱矿渣水泥比硅酸盐水泥更适用于高放废液的固化。     

反应堆放射性废树脂固化的研究

本文对于反应堆所排出废树脂的固化问题进行了一系列的实验研究，根据实验的分析结果，得到了三个较好的工艺配方，它们具有实际应用价值。     

放射性废树脂水泥固化中水化热的降低

降低放射性废树脂水泥固化中水化热可以降低温度应力、减少裂纹。比较了添加沸石、轻烧高岭石粉、矿渣和粉煤灰对ASC特种水泥树脂固化体抗压强度的影响。根据强度测试结果,选择了使固化体强度可以满足要求的配方。通过比较相同散热条件下所选配方的最高中心温度,选择得到了添加20%沸石的最佳配方。实测了用最佳配方进行200L固化的温度曲线。结果表明:该配方的最高温度为75.4℃,且固化体表面不出现裂纹,树脂包容量体积分数达到55%～60%,实现了放射性废树脂的高效固化。     

新型放射性废物固化胶凝材料的研究

研究了新型放射性废物固化胶凝材料—富铝碱矿渣粘土矿物胶凝材料（ＲＡＡＡＳＣＭ）的组成及其浆体的某些性能。结果表明,热活化高岭土、新疆沸石、改性凹凸棒粘土是富铝碱矿渣粘土矿物胶凝材料较好的组成材料。该胶凝材料浆体具有高强、较低孔隙率、较少的有害孔、抗硫酸盐侵蚀和耐辐照性能好的特点。以此材料为基材的模拟放射性废物固化体Ｓｒ２＋、Ｃｓ＋的浸出率较低。     

大体积浇注碱矿渣水泥中低放废液固化研究

用高掺量沸石碱矿渣水泥对模拟中低放废液进行大体积浇注固化,废物包容量(以硝酸盐计)为13.5%,水固比为0.34,水泥浆体具有良好的工作性.在去离子水中,固化体Cs+、Sr2+第42 d浸出率(GB7023-86、25℃)为2.5×10-5、1.3×10-6cm@d-1,整个浸出周期累积浸出百分数为0.7%和0.2%;MCC-1P法90℃28 d Cs+、Sr2+浸出率为3.1×10-4、2.2×10-5g@cm-2@d-1,浸出百分数为3.5%、0.2%;150℃时为5.6×10-4、3.0×10-5g@cm-2@d-1,浸出百分数为6.2%、0.3%,在盐卤溶液中浸出率相差不大,表明固化体能有效地持留Cs+、Sr2+,其他性能均符合大体积浇注的要求.     

低水平放射性废物水泥固化体的测试与评价

选取有代表性的低放废物淤泥及废树脂制备水泥固化体样品，进行了样品游离液体、抗压强度、抗冲击性、抗浸泡性、抗冻融性和^238U核素抗浸出性的试验测试与评价。结果证明，两种水泥固化体均满足低放废物浅地层处置国家标准的相关要求。     

新型放射性废物固化胶凝材料浆体对锶铯的吸附研究

研究了富铝碱矿渣粘土矿物复合胶凝材料、碱矿渣水泥、硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥浆体对 90 Sr、137Cs的吸附作用。研究表明 :富铝碱矿渣粘土矿物复合胶凝材料中的粘土矿物材料的种类、掺量对吸附比有较大影响 ,该材料浆体对 90 Sr、137Cs的吸附性能优于碱矿渣水泥、硅酸盐水泥以及矿渣硅酸盐水泥     

反应堆放射性含硼废液固化的研究

本文对反应堆排出含硼废液水泥固化问题进行了一系列的实验研究，根据实验分析结果，得到了三个较好的技术配方，它们具有实际应用价值。     

反应堆放射性废树脂固化的研究

本文对于反应堆所排出废树脂的固化问题进行了一系列的实验研究，根据实验的分析结果，得到了三个较好的工艺配方，它们具有实际应用价值。     

水泥固化体中核素迁移行为的非平衡态热力学研究

综合考虑温度、扩散和化学反应等因素对水泥固化体中核素迁移行为的影响,根据线性非平衡热力学的唯象关系列出了各种力与流的唯象方程,提出了求解唯象系数的实验方案,并且按照质量和能量守恒定律建立了固化体内的传质和传热基本方程.以菲克第二定律导出了固化体的质流边界,结合热流边界和初始条件,得到了核素迁移行为定解问题的数学模型.     

医疗垃圾焚烧飞灰的水泥固化效果实验

为检验医疗垃圾焚烧飞灰的水泥固化处理效果,对不同飞灰/水泥配比下水泥固化体的凝结时间、抗压强度、重金属浸出毒性等特性方面进行了实验研究.结果表明:掺60%飞灰的水泥固化体终凝时间长达63 h,超出48 h的限值;掺40%飞灰、60%飞灰的水泥固化体7 d的抗压强度仅为0.187 MPa、0.16 MPa,未达到0.2 MPa的要求值;掺40%飞灰、60%飞灰的水泥固化体中Pb的渗沥浓度分别为5.634 mg/L、6.032 mg/L,均超过5 mg/L的限值.根据本实验结果,医疗垃圾焚烧飞灰水泥固化中水泥掺量宜在70%左右,若按照目前国内生活垃圾焚烧飞灰水泥固化工艺的配比(水泥掺量40%以下),各项固化指标均不能达到填埋要求.     

放射性废物处置中的地质学问题及研究现状

放射性废物地质处置是一个涉及放射性化学、原子物理、水文地质学、水文地球化学、构造地质学、土木工程学多学科的复杂的系统工程，其中由于处置库建设的主体工程是地质工程，因此地质工作在放射性废物地质处置中占有重要的地位。在分析国内外有关资料基础上，结合放射性废物地质处置工作中的经验，指出了低中放射性废物和高放射性废物地质处置工程中地质工作的研究内容、研究范围及国内外研究现状，并强调了地质构造、水文地质、水文地球化学、地球物理、矿物岩石、岩土工程和地质灾害等地质工作在放射性废物地质处置中的作用。     

高放废物黏土岩地质处置库预选区围岩物理特性及力学性质

为了探究内蒙古巴音戈壁盆地因格井坳陷高放废物粘土岩预选区围岩的基础物理特征和力学性质。通过物理实验、组分分析、力学实验对预选区8个的钻井不同深度的64个样品进行分析研究,。结果表明预选区围岩以泥质、白云石为主,且岩石内部结构致密,抗拉强度平均可达10MPa,相比瑞士Opalinus粘土岩和法国Callovo-Oxfordian泥岩抗拉力学性能优良。可见塔木素巴音戈壁盆地因格井坳陷作为高放废物粘土岩处置预选区在工程力学上的可行性。     

模拟高盐、高碱中低放废液水泥固化体的浸出性能

针对高盐、高碱中低水平放射性废液的特性,研究了掺合料的种类、掺量对水泥固化体Sr~(2+),Cs~(2+)的浸出性能的影响。结果表明,矿渣和粉煤灰同时掺入,对降低Sr~(2+)的浸出率较为明显;沸石、凹凸棒石的掺入,对降低Cs~+的浸出率显著。当硅酸盐水泥:矿渣:粉煤灰:沸石:凹凸棒石=4:2:2:1:1时,42 d Cs~+的累积浸出率仅为未含掺合料时的15.2%。浸出液的电导率表明,矿渣、粉煤灰、沸石、凹凸棒石的掺入对废液中的可溶性盐固化有利。用掺有矿渣、粉煤灰、沸石、凹凸棒石的硅酸盐水泥固化模拟高盐、高碱中低水平放射性废液时,固化体中Sr~(2+),Cs~+的浸出率可以满足GB14569.1-2011的要求。     

放射性金属废物再利用的表面剂量率接收限值研究

本文采用倒推法,从放射性金属再利用最终产品所遵从的照射剂量率约束值出发,确定了熔炼后中间产品中的放射性核素活度浓度限值,最后推导出了熔炼厂接收放射性金属废物的表面剂量率限值(简称：表面剂量率接收限值)。表面剂量率满足该限值的废金属,再利用得到的最终产品满足规定的照射剂量率要求。     

基于反应谱法的放射性废液厂房储罐抗震分析

核设施抗震分析方法包括等效静力法、反应谱法及时程分析法。综合考虑计算成本和计算精度两方面的要求,反应谱法是各类相关设备抗震分析与评价的重要数值仿真工具。以放射性废液厂房中的蒸残液预处理槽为例,采用将相关标准提高1度抗震要求的方法生成了设备的设计反应谱,克服了目前标准体系中对放射性废液处理厂房不做楼层反应谱计算的矛盾。运用ANSYS大型有限元软件以反应谱法对该压力容器进行了抗震分析,并根据相关法规对压力容器的各部件应力进行评价。根据计算结果对该容器预埋件结构和数量进行了优化,以确保该储罐总体组合结构在安全停堆地震(SSE)条件下能够保持完整性。     

低中放废物处置场的岩体渗透特性分析

在基岩地区，研究地下水运动特征和污染物迁移的前提条件是研究基岩介质中裂隙的分布特征和裂隙岩体的渗透性能，其中包括导水裂隙优势方位研究、基岩裂隙水的活跃带分布研究和基岩裂隙渗透参数的计算。为此，结合我国西北某放射性废物处置场丰富的地质资料，对该处置场裂隙发育分布特征、导水裂隙优势方位及其渗透性参数进行了比较系统的分析。通过统计、分析、比较和计算发现，基岩裂隙水活跃带是核素向外界迁移的活跃通道，某低中放废物处置场内的导水裂隙有一个优势方位。并且还求出了某低中放废物处置场基岩裂隙的渗透系数张量。