自蔓延制备Gd2Ti2O7烧绿石及固化模拟锕系核素研究

目录

声明

1 绪论

1.1概述

1.2高放废物

1.2.1分离-嬗变

1.2.2玻璃固化

1.2.3人造岩石固化

1.3.1烧绿石的结构

1.3.2 A2B2O7烧绿石的水热稳定性能

1.4 A2B2O7烧绿石抗辐照稳定性能

1.4.1离子辐照效应机理

1.4.2碰撞产生的级联效应

1.4.3辐照损伤剂量

1.4.4入射离子随固化体材料深度的浓度分布

1.5 A2B2O7烧绿石的制备工艺

1.5.1固相法

1.5.2液相法

1.6.1课题来源

1.6.2研究意义

1.7.1研究内容

1.7.2创新点

2 实验方法及测试手段

2.1.1 实验原料

2.1.2实验设备

2.2实验方案及主要技术路线

2.2.1 SHS/QP在A位掺杂Eu制备Gd2-xEuxTi2O7烧绿石固化体

2.2.2 SHS/QP进行B位掺杂Zr制备Gd2(Ti1-xZrx)2O7烧绿石固化体及其辐照稳定性研究

2.2.3 SHS/QP制备Gd2Ti2O7同时进行A/B位掺杂Sm2O3/ZrO2固化模拟锕系核素的研究

2.3样品的表征测试

2.3.1物相结构分析

2.3.2微观形貌及能谱分析

2.3.3密度及硬度

2.3.4化学稳定性

3 SHS/QP制备Gd2-xEuxTi2O7烧绿石固化体

3.1 Gd2-xEuxTi2O7烧绿石的制备

3.1.1 Gd2-xEuxTi2O7烧绿石原料准备

3.1.2 Gd2-xEuxTi2O7烧绿石体系温度的测量

3.1.3 Gd2-xEuxTi2O7烧绿石固化体的制备

3.2结果与讨论

3.2.1 Gd2-xEuxTi2O7烧绿石的反应体系温度及物相分析

3.2.2 Gd1.6Eu0.4Ti2O7烧绿石样品力学性能分析

3.2.3 Gd1.6Eu0.4Ti2O7烧绿石样品不同加压下的微观形貌及能谱分析

3.3 Gd1.6Eu0.4Ti2O7烧绿石的化学稳定性

3.4本章小结

4 SHS/QP制备Gd2(Ti1-xZrx)2O7烧绿石固化体及其辐照稳定性研究

4.1 SHS/QP制备Gd2(Ti1-xZrx)2O7烧绿石固化体

4.2 Gd2(Ti1-xZrx)2O7烧绿石固化体的辐照稳定性研究

4.2.1 Gd2Ti2O7烧绿石在5MeV下的Xe20+的SRIM模拟

4.2.2离子束辐照实验平台及样品的安装

4.3固化体在5MeV Xe20+辐照实验探究

4.3.1 Gd2Ti2O7烧绿石固化体的在不同辐照剂量下的辐照研究

4.3.2 Gd2(Ti1-xZrx)2O7烧绿石的辐照研究

4.4.1 Raman光谱分析

4.4.2 X射线衍射分析

4.4.3不同辐照剂量样品的SEM-EDX分析

4.5.1 Raman 光谱分析

4.5.2 XRD衍射分析

4.5.3 GIXRD分析

4.6本章小结

5 SHS/QP制备Gd2Ti2O7同时掺杂Sm2O3/ZrO2固化模拟锕系核素的研究

5.1 Gd2Ti2O7烧绿石A/B位同时过量掺杂Sm2O3/ZrO2固化体的制备

5.1.1过量共掺原料的准备

5.1.2 SZ-0至SZ-20体系温度的测量及物相分析

5.1.3不同反应体系固化体的制备

5.2结果与讨论

5.2.1 SZ-0至SZ-20体系的温度曲线及XRD图谱

5.2.2 SZ-0与SZ-10的拉曼光谱分析

5.2.3 SZ-10不同施压时间下的力学性能与微观表面

5.2.4 SZ-10的元素分析

5.3 SZ-10 的水热稳定性

5.4本章小结

6 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及研究成果