由于对能源需求的迫切性,我国在今后的几十年时间里将会大力发展核电,在这个过程中必然会产生大量的高放射性核废物。如何处置这些危险废物,关系到自然环境的保护,关系到国民生命财产安全的保障,也同样对核能长久可持续发展意义重大。我国对这些高放射性废物的治理路线目前确定为以下方案:先进行玻璃固化处理,然后进行深地质处置。而在高放废物深地质处置的过程中,放射性废物的α, β衰变所释放出的各种粒子与射线会对固化体的微观结构产生重要影响,主要包括玻璃中各元素间键角的变化、气泡的产生、缺陷的产生等;同时辐射场导致的微观变化也会显著地改变玻璃的宏观性能,主要包括体积产生变化、机械性能发生变化、浸出率发生变化等。发达国家对玻璃固化体辐照效应的研究已经有几十年的历史,而在国内,由于实验条件和国家政策等多方面因素的限制,相关的研究还较为缺乏,已经展开的研究也主要集中在γ射线的辐照效应上,而在研究方向的选择上,也以研究玻璃浸出率的变化为主。这种状况极不利于我国高放废物的安全处置,更不利于核能的长远发展。为了国家核工业的健康发展,建立我们国家具有自主知识产权的高放废物玻璃固化体抗辐照性能安全评价体系迫在眉睫,刻不容缓。本论文简要介绍了放射性废物的产生分类、处理与处置,全面地描述了玻璃固化体辐照效应的研究现状,最后重点分析和讨论了本工作的主要研究内容:带电粒子辐照导致硼硅酸盐玻璃微观结构、表面形貌和机械性能变化的研究和分析。本工作主要得到以下结论:1)、带电粒子辐照导致玻璃微观结构的变化:拉曼光谱中Si-O-Si峰位向高波数方向的偏移和“D2缺陷”峰位的产生都主要由核能量沉积导致,电离能量沉积影响较小;经过带电粒子辐照后玻璃网络体聚合度变化的结果表明,带电粒子在玻璃中的核能量沉积会引起玻璃网络体聚合度的下降;O2分子的产生和浓度增大与玻璃中碱金属离子的迁移有关;电子辐照后玻璃中产生了大量缺陷。2)、带电粒子辐照导致玻璃表面形貌的变化:重离子大剂量辐照硼硅酸盐玻璃后,玻璃表面形貌发生了巨大变化,形成了大量“突起”,“突起”的底径约为几个μm,高度约为100～300 nm;不同种类的离子辐照玻璃后形成的“突起”形貌和大小都有较大差异,同一种离子辐照不同种玻璃后,玻璃表面产生“突起”所需注量的阈值是不同的。3)、带电粒子辐照导致玻璃机械性能的变化:相比于电离能量沉积,核能量沉积对玻璃机械性能的影响更大;离子辐照后,玻璃硬度的降低存在带电粒子能量效应,即在相同核能量沉积的情况下,带电粒子能量越高,硬度降低越明显;电子辐照后,玻璃硬度下降存在注量率效应,即在相同电离能量沉积的情况下,电子束流密度越大,硬度下降越明显;硼硅酸盐玻璃经过带电粒子辐照后,其机械性能都得到了提升。本工作的实验结果和结论能为高放废物玻璃固化体抗辐照性能安全评价体系的建立提供非常有价值的参考和建议。