核電廠放射性廢液水泥固化體的制備

孫丹丹，王 鑫，董文曙

1.上海市建筑科學研究院有限公司，上海 200032；2.上海核工程研究設計院有限公司，上海 200233

在壓水堆核電廠運行、換料或檢修過程中會因化學分析、去污等產生成分復雜、含有137Cs、90Sr、60Co等放射性核素的低、中放射性廢液[1-2]，處理難度很大，若不妥善穩定化處理和處置，將會給我國核技術、核能利用可持續發展帶來嚴重威脅。水泥固化技術處理放射性廢液是核電廠及核廢物處理企業目前常用的處理方法[3-5]，它主要是在常溫下將廢液、水泥和添加劑等按一定比例混合，發生水化反應后硬化成廢物固定體，從而將廢物中的放射性核素包容在硬化的水泥塊中。為了提升水泥固化體的綜合性能，降低水泥固化體中放射性核素浸出，目前放射性廢物水泥固化體相關研究主要集中在水泥種類、水灰比、添加劑類型和摻量等對不同類型放射性廢物水泥固化體性能影響方面[6]。研究結果表明，現有濃縮型廢物的包容率僅為20%～30%(質量分數，下同)，廢樹脂的包容率超過了40%；礦渣、粉煤灰和硅灰等細顆粒添加劑可以改善孔隙結構，提高抗壓強度；沸石、膨潤土等具有吸附能力的添加劑可以顯著降低核素的浸出率；減水劑可以調節流動性，提高整體性能[7-10]。

然而，放射性廢物通常成分比較復雜，需要針對其成分特點進行專門的固化體配方研發。傳統制備技術通常采用純水泥進行廢液固化，由于攪拌過程中水化放熱量較大，導致新拌漿體在工程裝置上還未攪拌均勻就完全喪失流動度。……