模拟放射性含氟废液水泥固化配方的研究

摘要

熔盐堆不同于压水堆,其主冷却剂是一种熔融态的氟化盐,在运行和乏燃料后处理阶段不可避免的产生含氟放射性废液,为保证周边公众安全和大量废液对环境污染的威胁,需要对放射性含氟废液进行减容和固化处理,使其达到安全暂存要求.水泥固化是放射性废液处理的一种常用的方法，本研究以沸石、硅灰、石英砂为添加剂，水灰比为0.45，按照沸石:硅灰:石英砂:水泥=1:1:3:10的配比对模拟放射性含氟废液进行水泥固化。测定了水泥浆的流动度和初终凝时间，对Φ50X50mm3水泥固化体试块进行了28d抗压强度、抗冲击性、抗浸泡性和抗冻融性实验后的强度损失测试，以及模拟核素和F-浸出实验。氟离子电极(测试范围>2ppb)测试不同含氟浓度水泥固化体试块42d的浸出液，结果F-的42d浸出率先上升后下降，在2%是达到最大值4.59×10-3cm/d浸出量很低，说明上述放射性含氟废液水泥固化配方能有效包容氟元素，但由于F-的增加会降低凝结时间，所以实际固化时F-的浓度在2%以内较为合适。