核能的開發(fā)利用為人類社會的能源需求解決了燃眉之急,但過程中產生了大量的放射性核廢物,若處置不當將會對生命體和環(huán)境安全造成極大的威脅。因此,如何妥善地處理安置這些廢棄物已成為各國學者日益關注的科學難題。MgO-SiO₂-H₂O（M-S-H）體系是一種新型鎂質膠凝材料,具有反應熱低、比表面積大、孔溶液堿度低等突出特點。在本課題組的前期探究中,已嘗試用該材料封裝鋁制金屬核廢料以及放射性核素¹³⁷Cs,證明了這一膠凝體系具有封裝核廢料的潛質。因此,本論文基于課題組的前期工作,繼續(xù)探究MgO-SiO₂-H₂O體系在核廢物固化處理方面的應用潛力,用其固化中低放廢物中另一種危害大且常見的放射性核素⁹⁰Sr,考察含鍶固化體的各項性能指標,輔以靜態(tài)吸附平衡實驗探究該體系對核素鍶的吸附能力,并結合微觀形貌、物相分析等手段綜合分析MgO-SiO₂-H₂O體系對核素鍶的固化機理。相關研究結論如下所述:（1）制備不同配比的水化硅酸鎂水泥固... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 放射性廢棄物的危害
    1.3 放射性廢物的處理處置
        1.3.1 水泥固化法的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 水化硅酸鎂膠凝材料的發(fā)展
        1.3.3 MgO-SiO_2-H_2O體系在核廢料固化方面的應用
    1.4 本課題的研究內容
        1.4.1 研究內容
        1.4.2 技術路線
2 原材料與實驗方法
    2.1 引言
    2.2 原材料表征
        2.2.1 化學組成
        2.2.2 氧化鎂的活性測定
        2.2.3 物相分析
        2.2.4 粒徑分布
    2.3 實驗儀器和測試方法
        2.3.1 微觀測試
        2.3.2 宏觀測試
3 MgO-SiO_2-H_2O水泥固化體的性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗設計
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 固化體制備
    3.3 抗壓強度
    3.4 浸出性能
        3.4.1浸出實驗
        3.4.2 浸出液pH值
        3.4.3 孔結構
        3.4.4 浸出模型
    3.5 耐久性
        3.5.1 抗浸泡性能
        3.5.2 抗凍融性能
        3.5.3 抗沖擊性能
    3.6 本章小結
4 MgO-SiO_2-H_2O體系吸附核素鍶的性能研究
    4.1 實驗方法
    4.2 不同因素控制下MgO-SiO_2-H_2O體系對Sr~(2+)的吸附性能探究
        4.2.1 初始濃度對Sr~(2+)的吸附性能影響
        4.2.2 溶液pH值對Sr~(2+)的吸附性能影響
        4.2.3 時間對Sr~(2+)吸附性能的影響
    4.3 MgO-SiO_2-H_2O體系對Sr~(2+)的吸附機制研究
        4.3.1 吸附動力學
        4.3.2 吸附等溫線
    4.4 本章小結
5 MgO-SiO_2-H_2O體系對核素鍶的固化作用機理
    5.1 水化熱
    5.2 固化作用
        5.2.1 微觀形貌分析
        5.2.2 礦物相分析
        5.2.3 傅里葉變換紅外光譜分析
    5.3 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]六偏磷酸鈉分散劑和聚羧酸減水劑對硅鎂膠凝材料水化進程的影響[J]. 李兆恒,李偉,韋江雄,余其俊.  新型建筑材料. 2018(07)
[2]世界核電站退役概況[J]. 陸燕.  中國核工業(yè). 2017(10)
[3]世界核電發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 宋翔宇.  中國核電. 2017(03)
[4]固化模擬放射性核素Sr對磷酸鎂水泥水化特性的影響[J]. 戴豐樂,汪宏濤,張時豪,丁建華,姜自超.  硅酸鹽學報. 2017(05)
[5]核電廠廢物固化體90Sr、137Cs、60Co的浸出行為研究[J]. 范雯雯,劉鐵軍,白楊,張志銀.  原子能科學技術. 2016(06)
[6]一種瀝青固化劑的研究與應用[J]. 楊順輝,金軍斌,牛成成,趙向陽.  科學技術與工程. 2014(21)
[7]水泥水化產物結構及其對重金屬離子固化研究進展[J]. 姚燕,王昕,顏碧蘭,汪瀾,劉晨.  硅酸鹽通報. 2012(05)
[8]磷酸鎂水泥固化模擬放射性焚燒灰[J]. 賴振宇,錢覺時,盧忠遠,李倩.  硅酸鹽學報. 2012(02)
[9]Effect of magnesia on properties and microstructure of alkali-activated slag cement[J]. Yong-hao FANG*, Jun-feng LIU, Yi-qun CHEN College of Mechanics and Materials, Hohai University, Nanjing 210098, P. R. China.  Water Science and Engineering. 2011(04)
[10]核廢料固化基材的研究現(xiàn)狀[J]. 滕偉鋒,王曉東,李玲利.  中國建材科技. 2011(05)

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[1]多孔硅酸鎂高效吸附材料的構筑及其重金屬離子吸附性能研究[D]. 黃人瑤.北京化工大學 2018
[2]MgO-SiO2-H2O膠凝體系在Na-HMP和CaO作用下的反應機理研究[D]. 賈援.大連理工大學 2017
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[4]堿礦渣—粘土復合膠凝材料固化Sr、Cs的機理與性能研究[D]. 李玉香.中國工程物理研究院 2005

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[1]水化硅酸鎂水泥基砂漿的耐久性研究[D]. 何子明.大連理工大學 2018
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[6]粉煤灰基地聚合物固化模擬放射性核素Cs+和Sr2+的研究[D]. 李培明.南京大學 2012



本文編號：3581546