復(fù)合膠凝材料固化鍶銫的作用機理

內(nèi)容概要

　　在大量查閱國內(nèi)外關(guān)于固化放射性核素的方法和材料的基礎(chǔ)上，針對目前使用最廣泛的水泥固化材料存在的不足，采用國際上膠凝材料的研究熱點-堿激發(fā)膠凝材料體系，通過對該體系主要水化產(chǎn)物-C-S-H凝膠進行富鋁改性設(shè)計，并與優(yōu)化改性后的粘土等礦物材料復(fù)合，構(gòu)成用于高吸附性Sr、Cs放射性廢物的堿礦渣-粘土復(fù)合膠凝材料。同時利用熱力學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)理論，在計算機程序的模擬下分析評價影響核素吸附遷移的條件和參數(shù)，并系統(tǒng)研究了具有強滯留性的新型固化材料和放射性核素與固化材料的作用機理，所取得的理論和實驗研究成果，對于人們進一步認(rèn)識和研究放射性核素與固化材料的作用機理具有重大的理論意義。

書籍目錄

前言第1章 概述1.1 引言1.2 放射性核素鍶銫固化的研究現(xiàn)狀1.2.1 天然礦物用作核廢棄物處置回填材料的研究1.2.2 放射性廢物的固化方法及固化材料的研究1.3 非平衡態(tài)熱力學(xué)及其應(yīng)用1.3.1 非平衡態(tài)熱力學(xué)的發(fā)展1.3.2 非平衡態(tài)熱力學(xué)的應(yīng)用1.4 非平衡態(tài)熱力學(xué)在核素遷移問題中的應(yīng)用前景1.5 綜合與評述第2章 固化基材——黏土等礦物材料對鍶銫的吸附性能2.1 引言2.2 原材料及其加工與處理2.2.1 原材料2.2.2 原材料的處理2.3 多種礦物吸附鍶銫的實驗研究2.3.1 實驗方法2.3.2 實驗結(jié)果2.4 部分原材料比表面積的測定2.5 礦物材料吸附實驗研究方法2.5.1 實驗材料和設(shè)備2.5.2 靜態(tài)吸附理論及方法2.5.3 競爭吸附理論及方法2.5.4 動態(tài)吸附理論及方法2.6 礦物材料的靜態(tài)吸附實驗研究2.6.1 不同濃度條件下對鍶銫的吸附研究2.6.2 不同溫度條件下對鍶銫的吸附研究2.6.3 不同介質(zhì)條件下對鍶銫的吸附研究2.6.4 不同pH條件下對鍶銫的吸附研究2.7 礦物材料對鍶銫的競爭吸附研究2.7.1 單個礦物材料對鍶銫的吸附分析2.7.2 三種礦物材料對鍶銫的吸附分析2.8 礦物材料動態(tài)吸附性能研究2.8.1 礦物材料的動態(tài)吸附曲線2.8.2 礦物材料的動態(tài)吸附參數(shù)分析2.9 黏土等礦物材料對模擬鍶銫元素吸附機理的探討2.9.1 礦物材料吸附鍶銫遵循的主要原理2.9.2 礦物材料吸附鍶銫的三個效應(yīng)2.9.3 礦物材料對鍶銫的吸附方式2.10 小結(jié)第3章 礦物材料的譜學(xué)及穩(wěn)定性研究3.1 XRD分析3.1.1 未吸附鍶銫的礦物材料物相分析3.1.2 吸附鍶銫后的礦物材料物相分析3.1.3 礦物材料的結(jié)構(gòu)化學(xué)及晶胞參數(shù)分析3.2 紅外光譜分析3.2.1 礦物材料紅外光譜的基本理論3.2.2 礦物材料的紅外譜圖及譜帶變化分析3.3 礦物穩(wěn)定性研究3.3.1 酸堿條件3.3.2 溫度變化3.3.3 壓力變化3.3.4 抗輻射性3.4 小結(jié)第4章 堿礦渣一黏土復(fù)合膠凝材料的組成設(shè)計4.1 引言4.1.1 堿礦渣水泥膠凝性能的獲得4.1.2 熱活化高嶺土在堿作用下的反應(yīng)4.1.3 堿礦渣一黏土復(fù)合膠凝材料的組成設(shè)計思想及組成材料選擇4.2 實驗4.2.1 原材料4.2.2 原材料的預(yù)處理4.2.3 實驗方法4.3 結(jié)果與討論4.3.1 熱活化高嶺土與礦渣之比(HAK/GBS)對堿礦渣一黏土復(fù)合膠凝材料水化物粉體吸附鍶銫性能的影響……第5章 堿礦渣一黏土復(fù)合膠凝材料固化鍶銫的機理研究第6章 堿礦渣一黏土復(fù)合膠凝材料固化模擬放射性泥漿的可行性及固化體的性能研究第7章 熱力學(xué)分析參考文獻附錄 源程序

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：（2）通過數(shù)值模擬對核素的長期遷移行為進行了研究，結(jié)果表明：當(dāng)浸出液溫度分別為5℃、25℃和90℃，浸出時間分別為60天、120天和360天，60天時固化體內(nèi)核素的濃度梯度最大，360天時濃度梯度最??；浸出液溫度90℃時核素在固化體內(nèi)各點的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，浸出液溫度5℃時質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高。說明浸出液溫度越高，固化體內(nèi)核素的遷移速率越大，浸出程度也越高。隨著時間的延長，固化體內(nèi)核素的減少，濃度梯度減小，核素的遷移速率也逐漸減小。（3）對在相同條件下，同一時刻兩種水泥固化體內(nèi)核素的分布情況進行了研究，結(jié)果表明：當(dāng)其他條件相同時，任意時刻核素Cs+、Sr2+在JK-H15-25內(nèi)各點的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于JK-H15中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并且Sr2+的遷移速率小于Cs+的遷移速率。這與實驗得到的結(jié)果相比吻合得較好。說明所建立的數(shù)學(xué)模型能較好地描述實驗條件，而且對模型所做的假設(shè)和概化以及對單元進行的差分都是合理的。并且所建立的數(shù)學(xué)模型具有普遍適用性，對于其他組成的水泥固化體，只需求得對應(yīng)的邊界條件、初始條件以及各參數(shù)，就可以用所建立的數(shù)學(xué)模型進行分析，為以后新型固化材料的開發(fā)和核素遷移的研究提供了有力工具和理論基礎(chǔ)。雖然本研究建立的數(shù)值模型克服了室內(nèi)實驗在時間和空間方面的局限，可以計算不同配方水泥固化體內(nèi)各點核素在任意時刻的濃度值，但是前提條件是必須對系統(tǒng)進行合理的簡化。而事實上核素遷移過程是十分復(fù)雜，本研究只考慮了傳質(zhì)和導(dǎo)熱過程間的交叉耦合作用，還有很多其他的因素，如化學(xué)反應(yīng)、浸出液的組成以及pH等，數(shù)學(xué)模型還需要不斷完善，從而更加真實可靠地反映核素的遷移過程。

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《復(fù)合膠凝材料固化鍶銫的作用機理》是由科學(xué)出版社出版的。

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