放射性核素固化试验

检测项目

力学性能检测：

• 抗压强度：最小抗压强度≥20MPa（参照ASTM C39）
• 抗弯强度：断裂模量≥10MPa（参照ISO 679）
• 硬度检测：维氏硬度≥500HV（参照ASTM E384）

化学稳定性检测：

• 浸出率：铯-137浸出率≤10⁻⁵ g/m²·d（参照ASTM C1285）
• 酸碱抗性：pH耐受范围2-12（参照GB/T 50082）
• 氧化还原稳定性：核素包容率≥99.9%

热性能检测：

• 热膨胀系数：线性膨胀系数≤5×10⁻⁶/°C（参照ISO 11359）
• 热导率：热导率≥0.5W/m·K（参照ASTM E1461）
• 熔点测试：熔点≥1000°C

辐射屏蔽性能：

• 伽马射线衰减：屏蔽效率≥90%（参照ISO 4037）
• 中子吸收率：热中子吸收截面≥1000barn（参照GB/T 10266）
• 剂量率检测：表面剂量率≤0.1mSv/h

浸出行为检测：

• 长期浸出试验：28天累计浸出量≤0.01g/m²（参照ISO 6961）
• 加速浸出：酸浸速率≤0.001g/m²·d（参照GB/T 18175）
• 核素释放动力学：释放常数≤10⁻⁷ d⁻¹

微观结构分析：

• 孔隙率检测：孔隙率≤5%（参照ASTM C20）
• 晶相分析：主晶相含量≥95%（参照ISO 13320）
• 表面形貌：裂纹密度≤0.1/mm²

长期耐久性测试：

• 老化试验：100年模拟老化后强度保留率≥80%（参照ISO JianCe31）
• 冻融循环：50次循环后质量损失≤1%（参照GB/T 50082）
• 辐射老化：累积剂量≥10⁶Gy后完整性保持

放射性核素含量测定：

• 核素浓度：铀-238浓度偏差±0.1ppm（参照GB/T 11743）
• 衰变产物分析：子核素活度≤1Bq/g
• 总放射性活度：活度≤10⁴Bq/kg

环境适应性测试：

• 湿度影响：相对湿度95%下质量变化≤0.5%（参照ISO 12571）
• 盐雾腐蚀：盐雾暴露后腐蚀深度≤0.1mm（参照ASTM B117）
• 地下水兼容性：溶解离子浓度≤100mg/L

安全性能评估：

• 冲击韧性：夏比冲击功≥20J（参照ASTM E23）
• 泄漏测试：密封性泄漏率≤10⁻⁶ mbar·L/s（参照ISO 1608）
• 防火性能：耐火极限≥2小时（参照GB/T 9978）

检测范围

1.硼硅酸盐玻璃固化体：涵盖高放废物包容，重点检测浸出率和热稳定性，确保核素长期滞留。

2.磷酸盐玻璃固化体：针对中放废物，侧重化学抗性和微观结构分析，防止核素迁移。

3.水泥基固化体：用于低放废物，检测抗压强度和冻融耐久性，验证机械完整性。

4.陶瓷固化体：包括钛酸盐和锆石材料，重点测试辐射屏蔽和高温性能，确保包容效率。

5.聚合物固化体：涉及环氧树脂基材料，检测环境适应性和浸出行为，评估长期稳定性。

6.复合固化材料：如玻璃-陶瓷复合材料，侧重微观结构均匀性和热膨胀系数，防止界面失效。

7.高完整性容器：金属或混凝土容器，检测密封性和辐射衰减，确保运输和存储安全。

8.固化废物形态：包括粉末或块状废物，重点测试孔隙率和核素含量，验证包容均匀性。

9.模拟废物固化体：非放射性模拟材料，检测加速老化行为，预测长期性能。

10.新型固化材料：如地质聚合物，侧重浸出动力学和环境兼容性，评估创新应用潜力。

检测方法

国际标准：

• ASTM C1285-14 玻璃废物浸出试验方法
• ISO 6961:2022 放射性废物长期浸出测试
• ISO JianCe31:2020 建筑材料老化试验方法
• ASTM E1461-13 热导率测试标准
• ISO 4037:2019 辐射屏蔽性能评估

国家标准：

• GB/T 50082-2020 混凝土长期耐久性试验方法
• GB/T 10266-2018 放射性废物固化体检测规范
• GB/T 11743-2013 土壤中放射性核素测定
• GB/T 9978-2018 建筑构件耐火试验方法
• GB/T 18175-2022 加速浸出试验规程

方法差异说明：ASTM C1285要求浸出液pH控制，而GB/T 10266采用不同温度梯度；ISO 6961注重长期模拟，GB/T 18175使用加速因子计算；ASTM E1461热导率测试精度±1%，GB标准偏差在±2%以内。

检测设备

1.万能材料试验机：INSTRON 8802型（载荷范围0.1kN–1000kN，精度±0.3%）

2.热分析仪：NETZSCH STA 449F3型（温度范围-150°C–1600°C，精度±0.1°C）

3.电感耦合等离子体光谱仪：THERMO ICAP 7600型（检测限0.001ppm，分辨率0.01nm）

4.伽马射线光谱仪：ORTEC GEM70P4型（能量范围10keV–3MeV，效率≥40%）

5.扫描电子显微镜：ZEISS EVO MA15型（放大倍数20x–1000000x，分辨率1nm）

6.X射线衍射仪：BRUKER D8 ADVANCE型（角度范围5°–80°2θ，精度±0.01°）

7.浸出试验装置：CUSTOM LET-2000型（温度控制±0.5°C，流速0.1mL/min）

8.辐射剂量计：FLUKE 451P型（量程0.1μSv/h–10Sv/h，精度±5%）

9.环境模拟舱：WEISS WK3-340型（温湿度范围-40°C–100°C，湿度10–95%RH）

10.冻融试验箱：HUMBOLDT HFT-100型（循环次数0–100次，温度-20°C–20°C）

11.盐雾腐蚀试验箱：Q-LAB Q-FOG CRH型（喷雾量1–2mL/h/cm²，温度范围5°C–50°C）

12.冲击试验机：ZWICK 5113型（冲击能量0–300J，精度±1J）

13.热导率测试仪：TA INSTRUMENTS DTC-300型（热流范围0.01–100W，精度±0.5%）

14.孔隙率分析仪：MICROMERITICS ASAP 2460型（孔径范围0.35–500nm，精度±0.1%）

15.中子吸收测试仪：CUSTOM NEUTRON-ABS型（中子通量10⁴–10⁸ n/cm²s，效率≥90%）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"放射性核素固化试验"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。