日前，中科院近代物理研究所嬗變化學研究室（以下簡稱研究室）與瑞士保羅謝勒研究所合作，提出了一種無冷卻即時混合與微波輔助加熱相結合的快速溶膠凝膠方法，可用于在手套箱內制備包含有次錒系核素的新型核燃料小球。研究成果已發表在《陶瓷》上。
研究室研究員秦芝介紹，乏燃料再生利用是核燃料閉式循環的核心環節，能夠提高鈾資源的利用率，實現放射性廢物zui小化，更可以妥善解決高放廢物的處理處置問題。
內溶膠凝膠方法是制備普通核燃料小球的zui常用方法，該方法不僅需要復雜的設備，還會產生大量的二次有機放射性廢液。另外，由于次錒系核素的衰變熱效應以及輻射分解效應，傳統的內溶膠凝膠方法并不適用于在手套箱內制備包含有次錒系核素的新型核燃料小球。
研究室田偉作表示，在室溫下通過改變料液組成可在短時間內完成溶膠凝膠過程，進而提出了一種無冷卻即時混合與微波輔助加熱相結合的快速溶膠凝膠方法，用于在手套箱內制備包含有次錒系核素的新型核燃料小球。
科研人員搭建了用于制備包含有次錒系核素核燃料小球的實驗平臺，并成功制備了粒徑為500微米的模擬核燃料二氧化鈰（CeO2）小球。該方法有效避免了次錒系核素的α和γ射線對凝膠劑的輻射分解，以及二次有機放射性廢液的產生，該方法和實驗平臺可直接應用于ADS系統中再生核燃料小球的制備。
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