第1章 概述 1
1.1引言 1
1.2放射性核素锶铯固化的研究现状 1
1.2.1天然矿物用作核废弃物处置回填材料的研究 2
1.2.2放射性废物的固化方法及固化材料的研究 3
1.3非平衡态热力学及其应用 8
1.3.1非平衡态热力学的发展 8
1.3.2非平衡态热力学的应用 9
1.4非平衡态热力学在核素迁移问题中的应用前景 10
1.5综合与评述 11
第2章 固化基材黏土等矿物材料对锶铯的吸附性能 13
2.1引言 13
2.2原材料及其加工与处理 13
2.2.1原材料 13
2.2.2原材料的处理 14
2.3多种矿物吸附锶铯的实验研究 18
2.3.1实验方法 18
2.3.2实验结果 19
2.4部分原材料比表面积的测定 21
2.5矿物材料吸附实验研究方法 22
2.5.1实验材料和设备 22
2.5.2静态吸附理论及方法 22
2.5.3竞争吸附理论及方法 24
2.5.4动态吸附理论及方法 24
2.6矿物材料的静态吸附实验研究 26
2.6.1不同浓度条件下对锶铯的吸附研究 26
2.6.2不同温度条件下对锶铯的吸附研究 30
2.6.3不同介质条件下对锶铯的吸附研究 32
2.6.4不同pH条件下对锶铯的吸附研究 35
2.7矿物材料对锶铯的竞争吸附研究 36
2.7.1单个矿物材料对锶铯的吸附分析 37
2.7.2三种矿物材料对锶铯的吸附分析 39
2.8矿物材料动态吸附性能研究 41
2.8.1矿物材料的动态吸附曲线 41
2.8.2矿物材料的动态吸附参数分析 45
2.9黏土等矿物材料对模拟锶铯元素吸附机理的探讨 47
2.9.1矿物材料吸附锶铯遵循的主要原理 48
2.9.2矿物材料吸附锶铯的三个效应 50
2.9.3矿物材料对锶铯的吸附方式 51
2.10小结 53
第3章 矿物材料的谱学及稳定性研究 54
3.1 XRD分析 54
3.1.1未吸附锶铯的矿物材料物相分析 54
3.1.2吸附锶铯后的矿物材料物相分析 56
3.1.3矿物材料的结构化学及晶胞参数分析 63
3.2红外光谱分析 71
3.2.1矿物材料红外光谱的基本理论 71
3.2.2矿物材料的红外谱图及谱带变化分析 72
3.3矿物稳定性研究 75
3.3.1酸碱条件 75
3.3.2温度变化 76
3.3.3压力变化 78
3.3.4抗辐射性 80
3.4小结 82
第4章 碱矿渣-黏土复合胶凝材料的组成设计 84
4.1引言 84
4.1.1碱矿渣水泥胶凝性能的获得 84
4.1.2热活化高岭土在碱作用下的反应 85
4.1.3碱矿渣-黏土复合胶凝材料的组成设计思想及组成材料选择 86
4.2实验 86
4.2.1原材料 86
4.2.2原材料的预处理 88
4.2.3实验方法 89
4.3结果与讨论 92
4.3.1热活化高岭土与矿渣之比（HAK/GBS）对碱矿渣-黏土复合胶凝材料水化物粉体吸附锶铯性能的影响 92
4.3.2含锶铯碱矿渣-黏土复合胶凝材料固化体粉体的浸出性能 95
4.3.3碱矿渣-黏土复合胶凝材料与其他几种水泥水化物粉体对锶铯吸附-浸出性能的比较 98
4.3.4碱矿渣-黏土复合胶凝材料的强度 100
4.4小结 101
第5章 碱矿渣-黏土复合胶凝材料固化锶铯的机理研究 103
5.1引言 103
5.2实验 103
5.2.1原材料 103
5.2.2实验方法 104
5.3结果与讨论 107
5.3.1碱矿渣-黏土复合胶凝材料的水化产物 107
5.3.2 SrO-CaO-SiO2-H2 O体系的水热反应 114
5.3.3锶铯在碱矿渣-黏土复合胶凝材料JK-H15-Z5-M10水化物粉体中的吸附行为 119
5.3.4 Na2 O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O体系水热合成粉体吸附锶铯的性能 127
5.3.5碱矿渣-黏土复合胶凝材料固化锶铯的机理探讨 144
5.4小结 148
第6章 碱矿渣-黏土复合胶凝材料固化模拟放射性泥浆的可行性及固化体的性能研究 150
6.1引言 150
6.2原材料和实验方法 150
6.2.1原材料 150
6.2.2实验方法 151
6.3结果与讨论 154
6.3.1水胶比 154
6.3.2凝结时间 154
6.3.3固化体的抗压强度 155
6.3.4固化体的抗冲击性 157
6.3.5固化体的干缩性 157
6.3.6固化体的抗硫酸盐性能 158
6.3.7固化体的耐酸性 160
6.3.8固化体的抗辐照性能 162
6.3.9模拟放射性核素锶铯的浸出率 163
6.3.10固化体锶铯的浸出率 165
6.4小结 167
第7章 热力学分析 169
7.1引言 169
7.2相关核素浸出实验 169
7.2.1实验药品和设备 169
7.2.2实验方法 171
7.3结果与讨论 176
7.3.1核素迁移过程中唯象方程的建立 176
7.3.2唯象方程中系数的求解 182
7.3.3锶铯在水泥固化体中迁移数值模型的建立及求解 190
7.4小结 211
参考文献 213
附录 源程序 222