[发明专利]高放废物玻璃固化体核素迁移水解反应动力学模型的构建方法

摘要

本发明涉及一种高放废物玻璃固化体核素迁移水解反应动力学模型的构建方法，建立了考虑到玻璃的组成、溶液的PH值和温度的玻璃水解反应动力学方程，并考虑核素全部释放和部分释放两种情况，建立了玻璃固化体中核素迁移模型，从而有效指导高放废物地质处置安全评价工作中源项分析与核素迁移计算工作。

主权项

一种高放废物玻璃固化体核素迁移水解反应动力学模型的构建方法，其特征在于：建立如下水解反应动力学方程：rateG=k0→×10η.pH×[exp(-EaRT)]×[1-QK]+klong]]>式中，rateG：玻璃的溶解率，g/(m2·d)；有效速率常数，仅取决于玻璃组成，单位为质量/(面积·时间)；η：关于H+反应对级数，无量纲；Ea：控速步骤的活化能，kJ/mol；R:气体常数，8.314J/(mol·K)；T:温度，K；Q:溶液中硅酸浓度，质量/体积；K：玻璃的表观硅酸饱和浓度，质量/体积；klong：长期溶解率，质量/(面积·时间)；根据以上水解反应动力学方程得到的玻璃的溶解率，计算两种极端情况下放射性核素的释放速率：(1)全部释放情况，当玻璃固化体溶解时，所包容的放射性核素全部释放到主体溶液中，此为玻璃固化体中放射性核素释放速率的最大值；(2)部分释放情况，当玻璃固化体溶解时，设定有同样质量的胶体进入主体溶液中，但核素仍被包容在胶体中，仅胶体孔隙水中的核素释放到主体溶液中，此为玻璃固化体中放射性核素释放速率的极小值。