分子动力学模拟磷酸盐玻璃固化熔盐堆放射性氟化物废物

摘要

熔盐堆(MSR)的燃料载体和冷却剂都为熔融的氟化物盐,运行和处理会产生放射性氟化物废物.磷酸盐玻璃对固化氟化物废物的实验研究尚在起步阶段,分子动力学模拟(MD)方法可以从微观层次研究玻璃固化,进一步了解机理.本研究运用MD方法初步研究P2O5-Al2O3-Na2O-CaO玻璃体系固化模拟的氟化物废物NaF-SrF2-CeF3-ZrF4,对其结构变化研究得出该磷酸盐玻璃对氟化物废物的最大包容量为20mol％.通过研究体系中氟化物离子均方位移得到的离子扩散能力由强到弱依次为Na+＞F-＞Ca2+＞Sr2+＞Ce3+＞Zr4+,In the phosphate glass solidifying body中低价离子扩散要比高价离子快.