热等离子体处理低中放射性废物放射性核素在排放产物中分布的研究

放射性废物是核能利用中不可避免的严峻问题。采用热等离子体技术处理低中放射性废物兼有减容和固化的优点，低中放射性废物与热等离子体作用以及放射性核素在排放产物中的化学形态和分布研究，对捕集放射性核素、优化等离子体处理技术具有重要的意义。本项目拟采用热等离子体弧处置技术，分析低中放射性废物处理过程中，各种运行条件及控制参数对放射性核素在排放产物中化学形态的影响，研究放射性核素的分布和相态变化，及其随温度、气氛、熔渣碱度、放射性废物组分等变化关系，阐明在多场耦合条件下（等离子体、高温、化学作用和辐射作用等）放射性废物主要成分物相转化及对核素的作用机理，揭示热等离子体氛围下低中放射性废物（有机、无机）中放射性核素转化、富集及分布的规律。预期研究结果对于推动热等离子体技术在低中放射性废物处理新技术安全有效的应用，提供重要的理论依据和技术支持。

本项目完成了热等离子体处理低中放射性废物放射性核素在排放产物中化学形态和分布特性的研究；研究了系统运行参数、废物组成及添加剂成分对放射性核素分布的影响；结合定量分析与微观表征，分析了处理前后的物料成分及含量，研究了不同排放产物中放射性核素的存在形态和微观结构信息；通过热动力学模型，结合实验数据，研究了放射性核素物理化学转变特性及影响其最终分布的机理，揭示了热等离子体氛围下低中放射性废物中放射性核素转化、富集及最终分布的规律。通过项目的开展，为低中水平放射性废物处理新技术——等离子体技术的应用提供了重要的理论依据和技术支持。目前在SCI和EI刊物上公开发表论文7篇，其中在“Plasma Sources Sci. Technol.”、“Plasma Process. Polym.”、“J. Phys D: Appl. Phys.”等国际著名学术刊物上发表论文4篇。申请发明专利5项，其中授权3项。培养博士生和硕士生各2名。