铈模拟放射性废物固化体的物理化学性质

以稀土元素Ce作为示踪核素，采用铝热剂自蔓延高温合成技术固化了粒度≤200μm的模拟核废物土壤，通过密度测定和扫描电子显微镜、X射线荧光光谱、X射线衍射、电感耦合等离子发射光谱分析，研究了不同Ce含量的固化体的组成结构和核素浸出率。结果表明在CeO2质量分数大于1%的情况下，示踪核素Ce主要是以CeAl11O18和Ce2SiO5的矿物晶体的形态存在于固化产物中。产物为无定形态玻璃和陶瓷体的混合物，体积密度超过3.0g/cm3。固化体中示踪核素Ce的28d平均浸出速率为10–5～10–6g/(m2·d)，比一般硼硅酸盐玻璃固化体中稀土元素的浸出速率低1～2个数量级。固化体中Ca、Si和Al的28d浸出速率约为10–3g/(m2·d)，Fe的28d浸出率约为10–4g/(m2·d)。