放射性廢物玻璃固化
正文
將放射性廢物和玻璃形成劑在1000℃或更高的溫度下熔製成玻璃體的處理技術，是高放（射性）廢液固化方法之一（見放射性廢物固化）。以磷酸、磷酸鹽或其他含磷物質作玻璃形成劑的稱為磷酸鹽玻璃固化，以二氧化矽和三氧化二硼作玻璃形成劑的稱為硼矽酸鹽玻璃固化。基材 玻璃固化的研究開始於20世紀50年代末，早期對磷酸鹽玻璃固化研究較多，隨後發現磷酸鹽玻璃固化體貯存一段時間後形成晶體，失去透明性，使放射性核素的浸出率顯著增加，而且磷酸腐蝕性強，熔融器和固化尾氣管道需用鉑作材料。於是研究工作的重點轉向硼矽酸鹽玻璃固化。研究結果證明，硼矽酸鹽玻璃是較理想的高放廢液固化基材。
方法 按操作方式可分為兩種：①一步法，高放廢液和玻璃形成劑在玻璃熔制容器內蒸發、煅燒而熔製成玻璃；②兩步法，高放廢液先在煅燒器內轉化為煅燒物，然後進入熔融器，和玻璃形成劑熔製成玻璃。由於焦耳陶瓷熔融爐具有生產能力大、使用壽命長和玻璃質量好等優點，從70年代中期開始研究將高放廢液直接加入這種熔融爐的連續玻璃化流程。
特點 玻璃固化時，大部分放射性核素在高溫下以氧化物形式和玻璃形成劑熔製成均勻的玻璃體，從而使放射性核素有效地固定。固化體具有較高的抗化學介質侵蝕的能力和良好的輻照穩定性、熱穩定性和機械穩定性。不足之處是玻璃是一種自由能較高的亞穩態物質，它有通過析出晶體，釋放能量而到達穩定態的自發傾向。析出晶體的玻璃體在抗水浸出等性能上有所下降，這是安全上所不希望的。
