[发明专利]放射性废物固化处理评估方法及替代核素的可行性评估方法

说明书

本发明涉及一种放射性废物固化处理评估方法及替代核素的可行性评估方法。该替代核素的可行性评估方法，包括：获取放射性废物固化处理中的至少一种锕系核素；在放射性废物固化处理的模拟配位环境制备锕系核素的三价配位盐单晶；在相同的模拟配位环境制备镧系核素的三价配位盐单晶；比对锕系核素及镧系核素的三价配位盐单晶的晶体结构；根据比对结果，得到可行性评估的评估结果。通过在相同的条件制备锕系、镧系核素的三价配位盐单晶，比对单晶晶体结构，根据比对结果从而可以确定镧系核素是否可以替代锕系核素以用于放射性废物固化处理评估的研究之中。

技术领域

本发明涉及放射性核素固化处理技术领域，具体涉及一种放射性废物固化处理评估方法及替代核素的可行性评估方法。

背景技术

放射性废物固化处理是借助于固化基材把放射性废物转化为稳定的固体，使放射性核素固定的处理技术，使液态或固体废物转变为性能指标满足处置要求的整块性固化体。固化处理的目的是形成一种适于装卸、运输和暂存，性能满足处置要求的物体。固化产物称为固化体。固化体应具有尽可能好的化学稳定性(尤其是低的浸出率)、机械稳定性、热稳定性和辐照稳定性。固化方法应使废物包容量高，固化基材与废物组分相容性好和工艺简单，处理费用低。根据固化基材的不同，固化处理可分为水泥固化、沥青固化、聚合物固化、玻璃固化、人造岩石固化等等。

由于锕系元素、次锕系元素具有较强的辐解作用、较强的放射性且化学毒性和放射毒性较高的特点，出于安全性的考虑，在研究放射性核素的固化处理时，通常使用与锕系元素、次锕系元素性质较为接近的镧系元素作为替代，模拟研究锕系元素、次锕系元素的固化处理。然而，放射性核素及其替代核素在物理化学性质上的差异会导致固化过程中存在显著偏差。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够判断替代核素可行性的放射性废物固化处理中替代核素的可行性评估方法，以指导放射性核素固化处理的研究。

本发明的一个方面，提供了一种放射性废物固化处理中替代核素的可行性评估方法，包括以下步骤：

获取所述放射性废物固化处理中的至少一种锕系核素；

在所述放射性废物固化处理的模拟配位环境制备所述锕系核素的三价配位盐单晶；

在相同的所述模拟配位环境制备镧系核素的三价配位盐单晶；

比对所述锕系核素的三价配位盐单晶及所述镧系核素的三价配位盐单晶的晶体结构，得到比对结果；

根据比对结果，得到可行性评估的评估结果。

在其中一些实施例中，所述模拟配位环境中的配体源包括磷酸盐、硅酸盐及硼酸盐中的至少一种。

在其中一些实施例中，制备所述锕系核素的三价配位盐单晶的原料还包括锕系核素源，所述锕系核素源选自锕系核素的可溶性三价盐，所述锕系核素源与所述配体源的反应温度为150℃～200℃。

在其中一些实施例中，制备所述镧系核素的三价配位盐单晶的原料还包括镧系核素源，所述镧系核素源选自镧系核素的可溶性三价盐，所述镧系核素源与所述配体源的反应温度为150℃～200℃。

在其中一些实施例中，所述锕系核素的三价配位盐单晶及所述镧系核素的三价配位盐单晶均为磷酸盐单晶，所述锕系核素的三价配位盐单晶及所述镧系核素的三价配位盐单晶中的配体各自独立地选自有机膦酸配体及无机磷酸配体中的一种。

在其中一些实施例中，所述锕系核素的三价配位盐单晶及所述镧系核素的三价配位盐单晶的配体源均为亚甲基二磷酸；

所述锕系核素的三价配位盐单晶通过亚甲基二磷酸与所述锕系核素的三价氯化物在150℃～200℃下水热反应制得；

所述镧系核素的三价配位盐单晶通过亚甲基二磷酸与所述镧系核素的三价氯化物在150℃～200℃下水热反应制得。