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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,合成了包容鈰的榍石基人造巖石固化體。通過XRD、SEM、EDX等手段對固化體物相組成及微區(qū)成分進行了分析,參照國家標準"放射性廢物固化體長期浸出試驗"(GB 7023—86)及美國PCT(Product Consistency Test)法對固化體進行了抗浸出性能試驗。結果表明,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,在不引入任何電價補償離子時,Ce4+在榍石晶體內(nèi)Ca2+位置的固溶度小于0.05個結構單位。榍石對Ce具有良好的固溶效果,當固化體中Ce的荷載量高達13.47%時,MCC-1靜態(tài)浸出法測得Ce的90 d浸出率和累積浸出分數(shù)低至0.15×10-8cm/d和0.90×10-6cm,PCT粉末浸泡法測得Ce的7 d歸一化浸出率僅為3.11×10-7g/(m2.d)。這一結果為榍石基人造巖石應用于固化放射性核素鈾提供了理論依據(jù)。
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本實驗在制備剛玉-莫來石陶瓷過程中加入藍晶,以藍晶石的膨脹性能來抵消或減小陶瓷燒結過程中的收縮比例,增強陶瓷的各項性能,特別是抗折強度;并通過改變燒結制度,探究藍晶石基剛玉-莫來石最佳的燒結溫度。
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