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更新時(shí)間：2024.12.29
榍石基人造巖石固溶釹(英文)

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以CaCO3、H2SiO3、TiO2、Nd2O3和Al2O3為原料,通過(guò)高溫固相反應(yīng),制備固溶釹的榍石礦物。借助X射線衍射、掃描電子顯微鏡和能譜儀等分析手段,研究了釹在榍石礦物中的固溶情況,探討了Nd3+和Al3+的引入對(duì)榍石晶格常數(shù)和晶體生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明:引入Al3+進(jìn)行電價(jià)補(bǔ)償,Nd3+能較好地固溶到榍石晶格當(dāng)中;摻入Nd3+和Al3+導(dǎo)致榍石晶胞a軸收縮,b軸和c軸伸展;摻入Nd3+和Al3+,榍石固溶體晶粒生長(zhǎng)速度減慢,晶體易長(zhǎng)成粒狀體。

榍石基人造巖石固化模擬四價(jià)鈾的研究

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以分析純CaCO3、TiO2、SiO2和CeO2為原料,鈰作為鈾的模擬元素,采用高溫固相反應(yīng),合成了包容鈰的榍石基人造巖石固化體。通過(guò)XRD、SEM、EDX等手段對(duì)固化體物相組成及微區(qū)成分進(jìn)行了分析,參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)"放射性廢物固化體長(zhǎng)期浸出試驗(yàn)"(GB 7023—86)及美國(guó)PCT(Product Consistency Test)法對(duì)固化體進(jìn)行了抗浸出性能試驗(yàn)。結(jié)果表明,在1 300℃下保溫2 h可以制備出以榍石為主要晶相的人造巖石固化體,在不引入任何電價(jià)補(bǔ)償離子時(shí),Ce4+在榍石晶體內(nèi)Ca2+位置的固溶度小于0.05個(gè)結(jié)構(gòu)單位。榍石對(duì)Ce具有良好的固溶效果,當(dāng)固化體中Ce的荷載量高達(dá)13.47%時(shí),MCC-1靜態(tài)浸出法測(cè)得Ce的90 d浸出率和累積浸出分?jǐn)?shù)低至0.15×10-8cm/d和0.90×10-6cm,PCT粉末浸泡法測(cè)得Ce的7 d歸一化浸出率僅為3.11×10-7g/(m2.d)。這一結(jié)果為榍石基人造巖石應(yīng)用于固化放射性核素鈾提供了理論依據(jù)。

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