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作为清洁能源,核能给人类带来了巨大的经济效益及社会效益,但开发利用过程中产生的核废物造成了严重的环境污染。因此放射性核废物的优化处理已成为世界各国亟需解决的难题。铯(Cs)是中低放射性废物中最常见且危害最大的放射性核素之一。而传统水泥对Cs的固化处置效果不甚理想,因此,有必要选择新的胶凝材料用于对Cs的固化。考虑到MgO-SiO2-H2O(M-S-H)胶凝体系低孔隙率、低放热量、比表面积大等特点,本文采用M-S-H胶凝体系固化Cs,通过物相分析、微观分析及耐久性分析等,研究Cs对其反应进程及稳定性的影响,通过改变吸附溶液的初始浓度、初始pH值和胶凝体系水灰比,研究M-S-H胶凝体系对Cs的吸附效果,同时与普通硅酸盐水泥(OPC)对Cs的吸附进行比较。并通过改变浸出条件、固化体水灰比、成型方式,研究M-S-H胶凝体系对Cs的抗浸出性能,通过对加大Cs掺量固化体进行物相、微观形貌、能谱分析,探究Cs在M-S-H胶凝体系中的存在状态及固化作用机理。具体结论如下:(1)Cs的掺入会降低试样的抗压强度,但仍保持良好的力学性能,掺1.6%Cs的固化体养护90 d抗压强度可达28.33 MPa,远高于标准GB14569.1-2011中规定的试样抗压强度的要求。掺入Cs对胶凝体系反应进程影响不大,仅在一定程度上减缓M-S-H凝胶的生成速率,未发现新物质的生成。固化体的抗冲击性、抗浸泡性、抗冻融性均满足标准GB14569.1-2011的要求,稳定性良好。(2)M-S-H胶凝体系水化物粉体对Cs的吸附量随初始浓度的增加逐渐增大。当pH=7时吸附量最大。胶凝体系水灰比较大时,吸附速率较快,平衡吸附量较大。M-S-H胶凝体系吸附Cs的吸附速率较OPC小,但平衡吸附量较大,吸附能力更强。吸附过程遵循准二级动力学模型。(3)不同浸出液和温度组合条件下固化体中Cs的42 d浸出率远低于GB14569.1-2011的要求,累积浸出分数约为标准的4%30%。浸出液为模拟海水、浸出温度高对浸出效果不利。水灰比为0.7的固化体对Cs的固化效果最佳。压制成型固化体的42 d浸出率比浇筑成型固化体高,固化效果欠佳。M-S-H胶凝体系固化体的42 d浸出率比OPC固化体以及其他水泥固化体低,固化效果更优。M-S-H胶凝体系对Cs的固化,主要是水化产物的物理包覆作用和吸附作用。本文研究表明M-S-H胶凝体系对Cs有优良的吸附性能及抗浸出性能,有作为核废料固化基材的潜力,对核能及建材行业的可持续发展及生态文明建设有重要的意义。