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用钕模拟三价锕系核素,以碳酸钙、天然锆英石、二氧化钛、氧化钕和氧化铝为原料,通过固相反应法制备掺钕钛酸盐组合矿物,通过反应热压烧结工艺在较低温下制备高致密的掺钕钛酸盐组合矿物固化体。借助粉末X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、背散射电子像(BSE)、能谱(EDS)等表征手段,研究掺钕钛酸盐组合矿物固化体合成的较佳配方、较佳的热压烧结工艺等。结果表明:1230℃保温30min可制备纯度较高的掺钕钛酸盐组合矿物固溶体,置换型添加Si02的量为10%为较佳配方;掺钕组合矿物固化体的较佳热压烧结工艺为1130℃、保温2h以上(30MPa)。参照MCC-1静态浸出实验法,以水热反应釜为浸出装置来模拟深地质处置环境,借助电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)、电感耦合等离子体发射光谱-质谱仪(ICP-MS)等表征手段,研究掺钕钛酸盐组合矿物固化体热-水-力-化学(THMC)耦合作用(90-200℃,pH=5-9)下的浸出性能。结果表明:掺钕钛酸盐组合矿固化体具有良好的化学稳定性,钕、锆、钛具有良好的化学稳定性,钙、硅、铝有较好的的化学稳定性;90℃、pH=7时,掺钕钛酸盐组合矿物固化体中元素的化学稳定性顺序为硅<钙<铝<钛<(钕,锆),200℃、pH=7时,其化学稳定性顺序为铝<(钙,硅)<钛<(钕,锆);钕元素在42d的浸出率≤2.68×10-12g.m-1,归一化浸出率≤1.09×10-5g·m-2·d-1;温度对钕元素的化学稳定性影响较小,90℃的化学稳定性相对较好;pH值对钕元素钕元素的化学稳定性有一定影响,在弱碱性水溶液(pH=9)中的化学稳定性最好,中性水溶液(pH=7)中次之,弱酸性环境(pH=5)中的化学稳定性相对较差;pH值对钛元素、锆元素、硅元素的化学稳定性没有影响,对钙的化学稳定性影响较小,对铝元素的化学稳定性影响大;温度对钛元素的化学稳定性没有影响,对锆元素的化学稳定性有一定的影响,对钙元素、铝元素、硅元素的化学稳定性影响大。不同固溶机制对掺钕钛酸盐组合矿物固化体的化学稳定性影响不大。