SiO2和B2O3含量对模拟高放废物玻璃结构的影响

• Published in: 核化学与放射化学 Vol. 43; no. 1; pp. 64 - 73
• Main Authors: 陈晓丽, 陈晗, 雷浩, 古川, 潘宁, 王孝强
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西南科技大学,核废物与环境安全国防重点学科实验室,四川绵阳621010 20.02.2021; 西南科技大学国防科技学院,四川绵阳621010%西南科技大学,核废物与环境安全国防重点学科实验室,四川绵阳621010; 西南科技大学国防科技学院,四川绵阳621010; 中核四川环保工程有限责任公司,四川广元628000%绵阳市辐射环境监测站,四川绵阳621000%西南科技大学,核废物与环境安全国防重点学科实验室,四川绵阳621010; 核废物与环境安全省部共建协同创新中心,四川绵阳621010
• Subjects: B2O3; SiO2; 玻璃固化; 拉曼光谱
• ISSN: 0253-9950
• DOI: 10.7538/hhx.2020.YX.2019053

TQ171; 硼硅酸盐玻璃具有特别高的化学稳定性、较好的热稳定性、较大的放射性废物包容量等优点,被广泛作为固化高放废液的基础玻璃料.废物玻璃固化体的结构与其组成存在一定的内在依存关系,它将对废物玻璃的性质产生影响.以组分含量作为变量,所引起的废物玻璃固化体的某些结构特征的变化,是探索影响高放废物玻璃固化体性能的内在线索.为了获取废物玻璃组分含量对其结构特征参数(非桥氧键数)的影响规律,以对废物玻璃固化体的性能进行估计,进而指导设计高效处理高放废液的玻璃固化体配方,以某模拟高放废物玻璃固化体的配方为基础,通过改变其中SiO2和B2O3含量制备一系列的废物玻璃样品,并进一步采用拉曼光谱法对废物玻璃的硅酸盐网络结构单元(Qn,Q和n分别代表四面体单元和每个四面体结构单元所具有的桥氧键数)进行分析,讨论SiO2和B2O3含量对此废物玻璃固化体网络结构的影响.结果表明:随着SiO2含量(SiO2的质量与剩余氧化物质量的比值)由0.721增加到1.037,废物玻璃固化体中桥氧键的比例随之而增多,同时玻璃网络结构的聚合度(N,非桥氧/桥氧的比例)减小,但是,随着B2O3的含量(B2O3的质量与剩余氧化物质量的比值)由0.117增加到0.143,再到0.176,桥氧键的比例先减小后增大.在本实验的范围内,废物玻璃固化体的密度变化不明显,无析晶现象.