2022年1月18-22日，上海光機所高功率激光單元技術(shù)實驗室承擔的高放廢液冷坩堝玻璃固化項目新體系玻璃配方研究取得階段性突破，通過了動力堆源項鐵磷酸鹽玻璃固化配方在φ350冷坩堝上連續(xù)運行100h的實驗驗證，提前半年完成了項目總體下達的2022年度節(jié)點任務(wù)。

動力堆源項高放廢液是未來我國高放廢液玻璃固化處理處置的主要源項，其特點為高鋯、高鉬、高稀土和高錒系元素含量，玻璃固化配方開發(fā)難度大。高功率激光單元技術(shù)實驗室通過組織多次配方開發(fā)討論會，結(jié)合冷坩堝玻璃固化工藝特點，采用玻璃固化體配方的成分-性質(zhì)數(shù)理統(tǒng)計模擬設(shè)計和基于分子動力學(xué)模擬的多尺度玻璃材料計算，經(jīng)過數(shù)十輪配方迭代實驗，優(yōu)化后的動力堆源項玻璃固化配方實現(xiàn)了在φ350冷坩堝上100h的連續(xù)運行實驗驗證。設(shè)備方面，在前期十四輪玻璃固化配方φ350冷坩堝實驗驗證的基礎(chǔ)上，本次實驗完成了對具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高頻電源感應(yīng)加熱系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、冷坩堝玻璃固化熔融系統(tǒng)、漏料系統(tǒng)、溫度測量系統(tǒng)、液位測量系統(tǒng)和鼓泡攪拌系統(tǒng)的驗證，為未來φ550冷坩堝及關(guān)鍵單元技術(shù)研究打下了堅實的基礎(chǔ)。在工藝方面，除完成鐵磷酸鹽玻璃的φ350冷坩堝的熔制漏料工藝研究外，為適應(yīng)未來的高放廢液冷坩堝玻璃固化工藝的長保溫時間和低漏料速率的特點，還進行了延長漏料時間間隔和降低漏料玻璃熔體溫度的工藝研究。

考核現(xiàn)場合影

隨著我國核電產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高放廢液玻璃固化技術(shù)迫在眉睫。目前世界上僅有美、法、德、俄、日等少數(shù)幾個國家掌握了高放廢液玻璃固化技術(shù)，實現(xiàn)工程化應(yīng)用的技術(shù)主要為以美、俄、德、日為代表的焦耳加熱陶瓷爐玻璃固化技術(shù)和以法、俄為代表的冷坩堝玻璃固化技術(shù)。我國從德國引進的焦耳加熱陶瓷爐玻璃固化技術(shù)于2021年10月實現(xiàn)了工程化應(yīng)用，并且也已啟動了兩步法冷坩堝玻璃固化技術(shù)的自主科研，上海光機所于2019年開始參與兩步法冷坩堝玻璃固化工程樣機研制及驗證項目，力爭利用團隊在玻璃配方開發(fā)方面的優(yōu)勢為我國核能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。