微波合成SiC模拟放射性石墨固化的可行性研究

林鹏程 任雪潭 刘艳春

(1 西南科技大学材料科学与工程学院 四川 绵阳 621010) (2 广州市红日燃具有限公司 广州 510435)

前言

从第一座石墨型核反应堆问世至今，世界各地陆续开始了此类型的反应堆建立，这种类型的核反应堆大多应用于发电、Pu反应堆，少部分用于实验室科学研究，石墨通常作为反应堆的堆心，用作中子减速剂、反射剂以及结构材料[1]。但随着时间的推移，诸多核反应堆已逐步退役，在此过程中产生了大量的废弃石墨。据统计，全世界共有2.5×105t 废弃的放射性石墨亟待安全处理[2]。在当今提倡绿色环保工艺的大趋势下，有关放射性废物的处理已经上升为国际问题。在废弃的石墨中引起主要问题的是其中的长寿命同位素14C，它的半衰期长达5 730年。而衰减到对自然界无害的状态则需数万年。因此，如何确定出一种能有效彻底的处理放射性石墨的方法成为了首要目标。

在诸多的处理方法中，固化法是目前为止放射性石墨最为安全有效的处置方法，常见的固化法有玻璃固化、陶瓷固化、水泥固化、自蔓延固化等方法。其中水泥固化法最早使用于1982年的英国，当时英国核燃料有限公司研发石墨的水泥固化技术用于处理AGR(CO2气冷堆)产生的燃料元件套筒石墨碎片[3]。日本也曾采用改进的水泥固化技术来处理东海一号反应堆产生的废弃石墨[4]。水泥固化法具有处理工艺简单，生产能力强且成本低廉的特点。但经此方法处理的放射性石墨增容明显，强度低，不能解决放射性石墨的可燃问题。……