放射性废物随着核能的发展而产生,其安全处理与人类的健康紧密相关。高放废物中的锕系元素（An）具有放射性强,半衰期长,生物毒性大等特点,导致安全处置难度大,是放射性废物处理的难点。而高放废物的处理通常采用玻璃和陶瓷固化的方式,尤其是陶瓷化在废物包容量和稳定性等方面有更大的优势。粉煤灰作为一种典型的工业废物,可用于放射性废物的处理,达到“以废治废”的效果。本文以粉煤灰为主要原材料,以Nd元素作为模拟An3+,采用微波烧结法制备掺杂模拟核素Nd的氧基磷灰石陶瓷和玻璃陶瓷固化体。首先研究不同烧结温度下模拟核素的固溶效果,确定固化体的烧结条件,通过XRD、FT-IR、SEM-EDS等测试手段,分析不同参数条件对固化体的相演化、微观结构、微观形貌及元素分布的影响,并通过浸出试验分析固化体中核素的抗浸出性能,最后对固化体的化学稳定性进行评价。本文的主要研究结论包括:（1）粉煤灰基陶瓷固定模拟An3+。研究以粉煤灰为原材料,Ti O2作为添加剂,在1200℃微波烧结条件下至少能固定30 wt.%Nd2O3,Nd元素固定在氧基磷灰石晶体中,随着Ti O2添加量的增加,烧绿石相和莫来石相出现,部分Nd元素固定在烧绿石相中,同时固化体的体积密度逐渐增加,气孔率逐渐减小。在添加不同含量添加剂的样品中,Nd元素的28天浸出速率保持在10-5～10-6数量级,样品中Ti O2添加量为3 wt.%时Nd元素的归一化浸出速率最低。（2）粉煤灰基玻璃陶瓷固定模拟An3+。研究以粉煤灰-Si O2-B2O3-Ca O-Na2CO3为原材料,采用微波烧结法制备粉煤灰基玻璃陶瓷固化体。在1100℃,1200℃和1300℃条件下,Nd2O3在玻璃基质中的固溶度分别为5 wt.%,10 wt.%,15 wt.%,在玻璃陶瓷基质中的固溶度至少为30 wt.%。随着Nd2O3掺量的增加,样品逐渐转变为玻璃陶瓷相,氧基磷灰石晶体出现,并嵌入在玻璃体中。对于烧结温度在1200℃的样品,玻璃陶瓷固化体的结晶度最高,样品中的晶粒尺寸可达46μm,元素Nd主要被固定在氧基磷灰石晶体处,少部分被固定在玻璃网络结构中。在28天的浸出实验中,烧结温度为1200℃的样品中各元素的归一化浸出速率最低（Nd＜Si＜Ca）,其中Nd元素的浸出速率在10-8g·m-2·d-1数量级。此外,各元素在不同浸出液（p H=4.0,6.7和10.0）中有较好的抗浸出性能,尤其在中性和碱性环境中。这表明粉煤灰基氧基磷灰石玻璃陶瓷具有良好的化学稳定性。