烧绿石和尖晶石型陶瓷结构和性能的理论计算研究

发布时间：2024-05-27 05:15

　　核能作为一种清洁能源已在全球范围内得到迅猛发展,核能的有效利用可以解决使用化石燃料造成的生态环境问题。然而,安全、合理地利用核能仍然面临许多挑战,其中最突出的问题是高放射性核废物的安全处理处置。烧绿石和尖晶石型陶瓷由于具有良好的化学稳定性、热稳定性、较低的浸出率以及优异的抗辐照性能,是潜在的高放射性核废物固化基材。在长期的地质处置过程中,核废料中的Pu以及次锕系元素会发生α衰变产生He,因此研究He在固化体中的行为以及He对固化体的结构和性能的影响非常有必要。基于此,本论文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了He在La₂Zr₂O₇烧绿石中对体系结构的影响,分析了He-La₂Zr₂O₇烧绿石体系中电子结构以及各化学键的变化情况。通过计算He在不同位置的形成能,确定了He最稳定的滞留位置。通过对He-La₂Zr₂O₇烧绿石体系中阳离子反位缺陷形成能以及O_48f位置参数...

【文章页数】：109 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1压水堆闭式核燃料循环图（%表示铀-235的含量百分比）

兰州大学博士学位论文烧绿石和尖晶石型陶瓷结构和性能的理论计算研究种主要技术路线是闭式循环和一次通过。第一种路线是通过提取乏燃料中的铀和钚，重新加工做成燃料组件进行再利用。第二种是将燃烧结束后卸载出来燃料棒直接处理、长期储存。其中英国、法国、中国、俄罗斯、印度、日本采用的是闭式循....

图1.2多重屏障体系示意图

及中低放射性核废物浓缩物，具有较高的放射性活度点关注的是高放射性核废物，具有以下几个特点：性强，具有较高的放射性浓度和较高的比活度。大，放射性核素种类复杂，包含同位素种类多。期较长率高，如137Cs和90Sr的存在使得初期高放废液释热废物处理与处置40年代，人类对放射性废物....

图1.3水泥固化流程图

兰州大学博士学位论文烧绿石和尖晶石型陶瓷结构和性能的理论计算研究一、将液态核废物转变成固态，便于运输和储存；二、将有害的放射性核素束缚到固化基材中，从源头上阻止了放射性核素进入生物圈的途径；三、减少核废物的体积。对于不同放射性的核废物固化的材料和方法也不同，对于中低放核废物往往....

图1.4沥青固化流程图

图1.4沥青固化流程图的优点有：对核废物包容量较高、浸出率低、孔隙率低、艺较复杂、容易产生二次污染、化学稳定性低、安全性料固化0年代，美国首先开始塑料固化的研究，主要专注于热塑性塑料固化原理是：在一定温度下混合塑料与放射性核废

本文编号：3982818