“成了！成了！成了！”前几日，在西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室的一间实验室里，传出了欢快的欢呼与响亮的鼓掌声。

实验室里，明亮而火红的熔浆从出料口汩汩流出，晶莹致密、均匀无气泡的玻璃体冷却转形而成……一台中低水平放射性废物玻璃固化实验室电熔炉在这里诞生。它成功通过试验生产出模拟核废物玻璃固化产品，这标志着，我国中低水平放射性废物玻璃固化技术与工艺研究实现了零的突破！

左：电熔炉设备；中：试制过程；右：固化成品

放射性废物处理是核能安全利用的最后一环。玻璃固化是将放射性废物与玻璃体混合的过程，因为它具有高度的耐腐蚀性和稳定性，长期以来一直被国际核监管机构视为放射性废物的理想处理方法。在1000℃或更高温度下，将放射性废物和玻璃原料进行混合熔融，冷却后形成玻璃体，从而实现放射性核素和有害化学物质的有效安全固定。

一年前，西南科技大学作为国家乏燃料后处理重大专项（国家重大研发计划）的技术攻关单位之一，积极组织试验场地、研发人员等开展技术研发工作，成立了一支由国防重点学科实验室王孝强教授担任负责人的技术攻关团队。

王孝强教授（右一）在给团队成员展示固化成品

“这个项目我们从设计、研制到试验成功，历经了一年多的时间，期间。我们攻克了电熔炉系统、玻璃固化配方等关键技术，突破了高钠中低放玻璃固化配方开发、实验室电熔炉设计等关键问题，国内关于相关配方和熔炉设计制造的资料很少，课题组查阅了近五千篇文献，前后试验了数百次，才完整系统掌握了国际中低放废物玻璃固化先进配方的组成设计、废物组成-结构-性能的构效相关关系、玻璃固化工艺技术和玻璃固化熔炉设计等重要技术”王孝强教授分享着科研攻关过程。

科研团队研制了具有结构紧凑特点和应用鼓泡搅拌加速转化效率、响应快速可控的气体溢流出料等创新技术的实验室电熔炉试验平台。经过多次研究、反复论证和验证，这台结构紧凑，流场、电场、温场配置高效合理的陶瓷电熔炉试制成功，熔化率最高121kg/d，产出的模拟废物玻璃均匀、致密，无结晶，无气泡，安全稳定性高，中低放废物氧化物包容率高达26.0%，可有效实现废物最小化，完全可用于我国乏燃料大后处理厂对中低放废物玻璃固化的处理需求，其可加工性和产品性能可与国际最先进的低活性废物玻璃产品相媲美。

听闻这个令人振奋的消息，国内多个核工业体系相关单位都发来贺电，热烈祝贺实验室取得重大突破。中国核电工程有限公司组织专家对试验技术成果进行了验收。验收组表示，该成果突破了实验室电熔炉以及玻璃固化配方的技术难题，系统运行稳定，安全可靠，有力保障了中低放废物玻璃固化研究项目的进一步工程化研究。

专家专题研讨会

9月27日，国防重点学科实验室邀请核工业领域内相关专家对这台中低放废物玻璃固化实验室电熔炉及玻璃固化配方进行指导，进一步推进该项目的完善提升和应用推广。来自中国科学院上海光学精密机械研究所、中国核动力研究设计院、中国核电工程有限公司、核工业西南物理研究院等科研院所与单位专家学者为玻璃固化研究激荡新思想、新观点，为电熔炉系统、玻璃固化配方的进一步优化及工程实践提供了很多真知灼见，全力推动应用落地“大提速”。

实验

项目的突破使我们拥有了完全国产化的知识产权，探出了一条中低放废物安全处理处置更稳定安全、更经济的新路子，为后续中低放废液玻璃固化的产业化应用提供实验室基础。目前，实验室及项目团队已经与相关企业建立了对接意向，有望在不久的将来推进中试，以及进一步投入产业化应用，打开我国中低放废物安全处理和处置新的大门。

来源：西南科技大学

作者：张婷婷 王丽明