一种判断固化基材抗浸出稳定性能的方法技术

本发明专利技术属于高放射性废物固化技术领域，提供了一种判断固化基材抗浸出稳定性能的方法。本发明专利技术的方法将待测固化基体置于水中，进行浸出，对得到的浸出液进行激光照射，观察浸出液是否存在丁达尔现象。本发明专利技术将待测固化基体置于水中进行浸出后，待测固化基体中的元素硅、硼和钠中的一种或多种会进入到水中，当硅、硼和钠的浓度累积到一定浓度会形成胶体，利用激光进行照射会出现丁达尔现象，进而可以根据浸出液出现丁达尔现象的时间长短，对待测固化基体的抗浸出稳定性能进行初步判断；当需要进一步具体的或者更详细的抗浸出稳定性能时，可以采用现有技术中的ICP

【技术实现步骤摘要】
一种判断固化基材抗浸出稳定性能的方法


[0001]本专利技术涉及高放射性废物固化
，尤其涉及一种判断固化基材抗浸出稳定性能的方法。

技术介绍

[0002]为了防止核电运行产生的高放射性废物进入生物圈，人们将高放射性废物固化在玻璃体中，固溶有高放射性废物的玻璃体被称为玻璃固化体。硼硅酸盐玻璃作为最具工业化应用前景的高放射性废物的固化基材，其中的放射性核素主要以浸出方式进入生物圈，因此玻璃固化体的抗浸出稳定性直接关系到高放射性废物的长期安全处置。
[0003]现有技术对玻璃固化体的抗浸出性能评价通常是将玻璃浸出后的浸出液使用电感耦合等离子体发射光谱(ICP
‑
OES)或电感耦合等离子体质谱(ICP
‑
MS)手段来测量其中的元素含量，来评价浸出样品的抗浸出性能，这些方法使用成本高，测量较为复杂。尤其是在仅需要粗略评价浸出性能的时候成本较高，例如在进行固化基材配方研究的时候。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种判断固化基材抗浸出稳定性能的方法。本专利技术提供的方法操作简单，能够对固化基材的抗浸出稳定性能进行粗略判断。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种判断固化基材抗浸出稳定性能的方法，包括以下步骤：
[0007]将待测固化基体置于水中，进行浸出，对得到的浸出液进行激光照射，观察浸出液是否存在丁达尔现象；
[0008]当所述待测固化基体浸出3天以内，所得浸出液观察到丁达尔现象，则判定所述待测固化基体为易浸出基体；
[0009]当所述待测固化基体浸出3～7天，所得浸出液观察到丁达尔现象，则判定所述待测固化基体为临界基体；
[0010]当所述待测固化基体浸出7天，所得浸出液未观察到丁达尔现象，则判定所述待测固化基体为难浸出基体。
[0011]优选地，所述待测固化基体包括硅基玻璃固化基体；所述硅基玻璃固化基体包括硼硅酸盐玻璃。
[0012]优选地，所述浸出液中元素包括硅、硼和钠中的一种或多种。
[0013]优选地，所述浸出的温度为40～90℃。
[0014]优选地，所述待测固化基体置于水中之前，还包括进行预处理；所述预处理包括：依次进行去应力处理和抛光。
[0015]优选地，所述去应力处理包括依次进行熔融和退火处理；所述退火处理的温度为400～550℃，时间为12～48h。
[0016]本专利技术提供了一种判断固化基材抗浸出稳定性能的方法，包括以下步骤：将待测
固化基体置于水中，进行浸出，对得到的浸出液进行激光照射，观察浸出液是否存在丁达尔现象；当所述待测固化基体浸出3天以内，所得浸出液观察到丁达尔现象，则判定所述待测固化基体为易浸出基体；当所述待测固化基体浸出3～7天，所得浸出液观察到丁达尔现象，则判定所述待测固化基体为临界基体；当所述待测固化基体浸出7天，所得浸出液未观察到丁达尔现象，则判定所述待测固化基体为难浸出基体。本专利技术将待测固化基体置于水中进行浸出后，待测固化基体中的元素硅、硼和钠中的一种或多种会进入到水中，当硅、硼和钠的浓度累积到一定浓度会形成胶体，利用激光进行照射时，会出现丁达尔现象，进而可以根据待测固化基体浸出所得浸出液出现丁达尔现象的时间长短，对待测固化基体的抗浸出稳定性能进行初步判断；当需要进一步具体的或者更详细的抗浸出稳定性能时，可以采用现有技术中的ICP
‑
OES法或ICP
‑
MS法进行进一步确定。本专利技术提供的方法，操作简单。
附图说明
[0017]图1为本专利技术使用的浸出实验装置结构示意图；
[0018]图2为浸出液中硅、钠和硼的总浓度随浸出时间的变化图；
[0019]图3为本专利技术进行激光照射使用的装置结构示意图；
[0020]图4为浸出液的丁达尔效应观测图。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种判断固化基材抗浸出稳定性能的方法，包括以下步骤：
[0022]将待测固化基体置于水中，进行浸出，对得到的浸出液进行激光照射，观察浸出液是否存在丁达尔现象；
[0023]当所述待测固化基体浸出3天以内，所得浸出液观察到丁达尔现象，则判定所述待测固化基体为易浸出基体；
[0024]当所述待测固化基体浸出3～7天，所得浸出液观察到丁达尔现象，则判定所述待测固化基体为临界基体；
[0025]当所述待测固化基体浸出7天，所得浸出液未观察到丁达尔现象，则判定所述待测固化基体为难浸出基体。
[0026]在本专利技术中，所述待测固化基体置于水中之前，优选还包括进行预处理；所述预处理包括：依次进行去应力处理和抛光。在本专利技术中，所述去应力处理优选包括依次进行熔融和退火处理；本专利技术对所述熔融的温度和时间不做具体限定，只要能够将待测固化基体熔融即可。在本专利技术中，所述退火处理的温度优选为400～550℃，进一步优选为450～500℃；时间优选为12～48h，进一步优选为24～36h。本专利技术对所述抛光的参数不做具体限定，采用本领域技术人员熟知的抛光参数即可。
[0027]在本专利技术中，所述待测固化基体优选包括硅基玻璃固化基体；所述硅基玻璃固化基体优选包括硼硅酸盐玻璃。
[0028]在本专利技术中，所述水优选包括去离子水或蒸馏水。
[0029]在本专利技术中，所述浸出的温度优选为40～90℃，进一步优选为50～80℃，更优选为60～70℃。
[0030]在本专利技术中，所述浸出液中元素优选包括硅、硼和钠中的一种或多种。在本专利技术
中，当所述浸出液中元素总浓度≥166mg/L，出现丁达尔现象；对于同时含有硅、硼和钠的待测固化基体，所述浸出液中的元素包括硅、硼和钠；对于同时含有硅和硼的待测固化基体，所述浸出液中的元素包括硅和硼；对于同时含有硅和钠的待测固化基体，所述浸出液中的元素包括硅和钠；对于同时含有硼和钠的待测固化基体，所述浸出液中的元素包括硼和钠；对于只含有硅、硼或钠的待测固化基体，所述浸出液中的元素包括硅、硼或钠。上述只含有硅、硼或钠的待测固化基体，并不是说待测固化基体中只含有硅、硼或钠，而是说在只考虑硅、硼或钠三种元素的情况下，所述待测固化基体中只含有硅、硼或钠。
[0031]在本专利技术中，激光照射优选通过激光笔实现；所述激光笔的颜色优选为红色。
[0032]在本专利技术中，所述激光照射优选在具有图1所示结构的装置中进行。
[0033]当一束光线透过胶体，从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”，这种现象叫丁达尔现象，也叫丁达尔效应(Tyndall effect)。丁达尔效应本质上是光被悬浮的胶体粒子散射。描述微粒角散射光强的表达式可以简化为：
[0034][0035]其中式中I表示散射光强度；I0表示入射光强度；d表示微粒直径；λ表示入射光波长；θ为入射光振动面与散射面的夹角，r是观察点与散射体间的距离；m为颗粒和分散介质的相对折射率(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种判断固化基材抗浸出稳定性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：将待测固化基体置于水中，进行浸出，对得到的浸出液进行激光照射，观察浸出液是否存在丁达尔现象；当所述待测固化基体浸出3天以内，所得浸出液观察到丁达尔现象，则判定所述待测固化基体为易浸出基体；当所述待测固化基体浸出3～7天，所得浸出液观察到丁达尔现象，则判定所述待测固化基体为临界基体；当所述待测固化基体浸出7天，所得浸出液未观察到丁达尔现象，则判定所述待测固化基体为难浸出基体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测固化基体包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓阳，彭海波，王铁山，卯江江，杨帆，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：