模拟核素固化体Gd_2Zr_(2-x)Ce_xO7(0≤x≤2.0)的物相及化学稳定性研究

作     者：卢喜瑞 董发勤 胡淞 王晓丽 吴彦霖 

作者机构：四川大学原子核科学技术研究所成都610064 西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室绵阳621010 中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900 日本国立综合研究大学院大学 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2012年第61卷第15期

页      面：121-128页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 082701[工学-核能科学与工程] 

基　　金：国家高技术研究发展计划(863)计划重点项目(批准号:2009AA050703) 国家自然科学基金青年科学基金(批准号:21007052) 四川大学辐射物理及技术教育部重点实验室基金(批准号:2011-03) 西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室基金(批准号:1lzxnk09) 西南科技大学青年基金(批准号:1lzx3108)资助的课题~~ 

主　　题：烧绿石 固化体 物相 化学稳定性 

摘      要：为研究钆锆烧绿石固化Pu(Ⅳ)的相变化情况及化学稳定性,以Gd_2O_3,ZrO_2为原料,Ce(Ⅳ)作为Pu(Ⅳ)的模拟替代物质,采用冷压热烧结的方法制备出Gd2Zr_(2-x)Ce_xO_7(0≤x≤2.0)系列样品.分别在40℃和70℃的合成海水中,对固化体的长期浸出性能进行研究.借助粉末X射线衍射仪对所制备样品的物相信息进行收集,利用等离子体质谱仪对固化体的浸出浓度数据进行分析.研究结果表明:当x≤0.08时,固化体保持为烧绿石相;当x0.08时,固化体转变为具有缺陷的萤石型结构相.固化体中Gd^(3+),Zr^(4+)和Ce^(4+)在合成海水中,随着浸泡时间的延长浸出浓度逐渐上升,70℃下的浸出浓度高于40℃下的浸出浓度.在42 d时,固化体中Gd^(3+)的最大浸出浓度在0.032μ***^(-1)以下,Zr^(4+)的最大浸出浓度在0.003μ***^(-1)以下;Ce^(4+)的最大浸出浓度在0.032μ***^(-1)以下.