高放废液玻璃配合料在冷帽层向玻璃态的转化过程及模型构建是准确仿真模拟高放废液玻璃固化熔炉的重要依据。为澄清高放废液玻璃固化过程中配合料向玻璃态的转化过程，分析了配合料在冷帽层的物相转变与结构特征。结果表明：冷帽包括上部反应层(100～700 ℃)与下部泡沫层(700～1 000 ℃)，其中脱水及硝酸盐的分解集中在反应层，而连续熔体出现、中间物相生成与溶解发生在泡沫层。基于质量守恒方程和实验结果，将反应层简化为一维传质模型并建立了配合料向玻璃态转变的转化率方程，定量描述了配合料结晶水脱去(100～400 ℃)、硝酸盐熔融(200～300 ℃)和硝酸盐分解(400～700 ℃) 3大主要反应随温度变化的反应速率，为后续熔炉仿真模型提供了数值依据。

我国现存高放泥浆主要成分为磷钼杂多酸盐(PM), 磷和钼在硼硅酸盐玻璃中溶解度较低, 超过一定溶解度后会在玻璃表面产生分相从而影响玻璃化的效率和安全。本文主要研究了PM含量对硼硅酸盐玻璃固化体物相组成、微观结构和抗浸出性能的影响。结果表明, 当PM掺量为0%~4%(质量分数, 下同)时, 样品为透明玻璃, 而PM掺量高于5%时, 样品为含钼酸钙和钼酸钡晶相的玻璃陶瓷。随着PM掺量从0%增加至6%, 玻璃网络结构中的［SiO4］结构逐渐解聚, ［MoO4］2-结构逐渐增加, 且［BO4］、Q3和Q4结构单元含量逐渐降低, 玻璃网络结构的致密程度也逐渐降低。随着PM掺量增加, Si、B和Na元素28 d归一化浸出率先降低后升高, Mo元素28 d归一化浸出率先升高后降低。

高放废物中放射性核素组成复杂, 而陶瓷固化存在核素选择性强的问题。为实现同时固化裂变产物及锕系核素的目的, 基于可陶瓷化地聚合物设计原理, 将模拟高放废液与偏高岭土、矿粉、硅灰、纳米氧化锆混合后, 加入模数为1.5的钾水玻璃作为激发剂制备高放废液多相陶瓷固化基材, 该基材在常温下成型硬化后, 再以1 100 ℃高温热处理方式转化为地聚合物基多相陶瓷高放废液固化体。采用静态浸出方法研究固化体的抗浸出性能, 同时采用XRD、SEM-EDS、XPS等测试技术探究地聚合物陶瓷化机制、核素固化机理及Ce元素氧化价态。结果表明, 该固化基材在固化模拟核素时, 以化学形式与物理形式两种方式同时固化: 一是大量进入烧结形成的白榴石(立方)、氧化锆(四方)、锆英石晶格或形成陶瓷相; 二是少量被玻璃相包裹。其中Cs、Sr均匀分布, Ce、Nd在玻璃相中富集。该固化基材在同时固化不同价态与离子半径的核素时具有优异的抗浸出性能, Cs、Sr的28 d归一化元素浸出率低至10-2 g/(m2·d), Ce、Nd的28 d归一化元素浸出率低至10-4~10-5 g/(m2·d)。本文有望提供一种工艺简单, 并结合水泥、玻璃、陶瓷固化方法为一体, 可同时固化多种核素的高放废物固化体设计与制备方法, 为高放废物固化提供新思路。

高放废物处置库衬砌混凝土, 在地下水溶蚀作用下释放出“水泥浸出液”, 其化学成分经历4个阶段的演变过程。配制新鲜水泥浸出液模拟第I阶段水泥浸出液, 与高庙子膨润土粉末混合成悬液体系, 开展批式固-液静态反应, 评估中国处置库膨润土缓冲材料的长期化学稳定性。静态反应256 d期间, 分阶段采收的悬液分离成固、液两相。液相检测pH值、电导率和阳离子浓度。固相开展X射线衍射、Fourier红外光谱和扫描电子显微镜-能谱仪分析测试。固、液两相分析结果表明: 高庙子膨润土在新鲜水泥浸出液作用下, 同时发生蒙脱石矿物的溶解及伊利石/蒙脱石混层次生矿物的形成, 从而降低高庙子膨润土的缓冲性能。

以硼硅酸盐玻璃作为基础玻璃基材，通过熔融法制备了含16%(质量分数)模拟高放废液的玻璃固化体，探究了碱土金属氧化物含量对玻璃固化体析晶行为的影响，以期在保证玻璃固化体性能要求的前提下，通过控制碱土金属氧化物的含量抑制玻璃固化体的析晶倾向。结果显示：碱土金属氧化物(CaO+MgO+BaO)含量在7%~19%(质量分数)时，玻璃固化体析晶上限温度和析晶率随碱土金属氧化物含量的降低而逐渐降低；玻璃网络聚合度的增加能够显著增强玻璃固化体的抗析晶性能，当碱土金属氧化物含量低于11%（质量分数）时玻璃固化体中硫酸盐的溶解度明显下降。基于包容07%(质量分数)SO3的要求，碱土金属氧化物含量适宜组成应控制在11%(质量分数)以上。

统计结构模拟法具有高效、准确等优点，可以帮助建立配方设计模型以适应不同类型高放废液的固化需求。以模拟高放废液硼硅酸盐玻璃固化体为例，以玻璃转变温度Tg、热膨胀系数α及Li、Na、B的元素浸出率为目标性质，研究了统计结构模拟法在核废料玻璃固化配方开发领域的应用。结果表明：利用样品的结构数据，可对硼硅酸盐玻璃固化体的Tg，α及化学稳定性进行较精确的模拟。模型验证结果显示，验证样品的预测值和实测值吻合较好，模拟意愿达0.94。统计结构模拟法可以辅助建立高放废液玻璃固化体配方数据库。

90SrF2和高Na2O、Fe2O3、P2O5含量的废物是两大类核电废物, 将两者联合固化可获得以SrF2、Na2O、Fe2O3和P2O5为主要组成的玻璃固化体。本文采用X-射线荧光光谱仪、X-射线衍射仪、红外光谱仪、热膨胀仪、差热分析仪等研究了各样品的玻璃形成能力、实际组成、结构及热稳定性; 采用溶解速率法和产品一致性测试方法研究了样品的耐水性。结果表明: 1 000 ℃熔融保温0.5 h制得的玻璃中Sr损失较小而F质量损失达30%~34%; 随着P2O5/SrF2摩尔比的降低, 玻璃的热稳定性急剧降低, 而耐水性却有明显的改善; 具有焦磷酸盐玻璃结构的样品稳定性好, 其中SrF2为30%(摩尔分数)的玻璃既具有高耐水性又具有较高的热稳定性。

针对高硫、高钠的高放废液玻璃固化过程中Na2SO4极易分解和分相的问题, 本文提出在模拟高放废液中加入适量Pb(NO3)2溶液将Na2SO4转变成PbSO4, 再利用熔融法制备硼硅酸盐玻璃固化体。首次采用在钢铁材料中广泛应用的高温激光共聚焦显微镜原位观察PbSO4在玻璃熔体中的溶解特性, 并探究不同温度(800～1 150 ℃)下PbSO4与硼硅酸盐玻璃混合熔制后的热稳定性以及玻璃体中的硫含量。结果表明: 在硼硅酸盐玻璃中掺入6%(质量分数, 以SO3计)PbSO4的样品在800 ℃和900 ℃为均匀的玻璃陶瓷, 其中800 ℃时主要含SiO2及少量BaSO4、PbSO4晶体, 900 ℃时SiO2晶体减少, BaSO4晶体增多, PbSO4消失并出现CaMgSi2O6晶体; 样品在1 000 ℃时玻璃表面开始出现由PbO、BaSO4、LiNaSO4晶体组成的白色分相, 在1 000～1 100 ℃时圆形PbO晶体逐渐长大, BaSO4晶体由块状变为条状; 样品在800～1 000 ℃时玻璃体中的硫含量基本保持不变, 随着温度进一步升高硫含量迅速下降。

为了在E1链路上能够可靠稳定地传输以太网数据包，提出了一种基于E1链路的高级数据链路控制(HDLC)成帧解帧处理电路。该电路采用HDLC协议在系统发送部分对介质无关接口(MII)发送的以太网数据包进行封装,并通过广域网(WAN)接口发送出去；在系统接收部分再对WAN接口接收的数据进行解封装。仿真结果表明：在发送端以太网数据包通过MII进行发送的情况下，该电路在接收端可以成功恢复出初始的以太网数据帧。