钍-独居石

高稳定性铜系固化

该钍-独居石利用痕量Fe³⁺共掺策略强化成核与晶粒生长，并在pH 5–7溶液中形成表面保护层，显著提升放射性废液中钍的固化与抗浸出性能。

Xu, Wei · Zhao, Xiaofeng · 于通州 · Wanjun, Zhang · 滕元成 · 吴浪 · 王山林 · 边亮 · 谢政 · Ahuja, Rajeev · Luo, Wei · Wang, Weipeng · 张政军 · Qingguo, Chen

Environmental Science & Technology 2026

参数信息

替代率

<1 %

技术优势

成核能垒更低

Fe³⁺的存在（而非Fe²⁺）可降低成核能垒，加速Th富集核向独居石的转变。

浸出稳定性提升

无定形FePO₄·2H₂O可作为活性位点，促进表面蚀变层的形成，从而在pH 5–7溶液中提高Th⁴⁺的抗浸出能力。

低替代率即可稳定

Fe³⁺的有限摄取（建议替代率低于1%）有助于建立独居石相的稳定域。

应用场景

• 放射性废物处理：处理含铁放射性废液，在Fe³⁺共存下固化钍并提升抗浸出性。
• 核废料固化基材：利用独居石相稳定域容纳Th，低替代率下保证结构稳定性。
• 陶瓷核废料固化体：作为陶瓷固化前驱体，通过Fe³⁺共掺调控晶粒生长和表面层。