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放射性核素锶、铯的固化是核废物安全处置的关键环节之一。在固化基材的研究中，碱激发胶凝材料以其强度高、孔隙率低、耐久性好、对锶、铯吸附能力强等特点受到越来越多的关注。碱激发胶凝材料属于Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O体系，研究该体系水化产物对核素锶、铯的固化效应，有助于探索最佳的固化体材料设计方案和制备条件，并为进一步预测锶、铯的环境行为及锶、铯固化提供理论依据。
按设计配比，在35℃恒温、水化时间90天的条件下，制备了Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O体系水化产物粉体，并运用XRD、TG-DSC、FTIR、SEM等手段对其进行表征。结果表明：当(Ca+Na)/(Si+Al)(记为(C+N)/(S+A))小于1时，主要水化产物为含Na、Al的C-S-H凝胶(记为：(Na+Al)-C-S-H)、水化钙黄长石或水化钙铝黄长石；Al/Si(记为A/S)大于0.3时，还有钙十字沸石和A型沸石产生。
用静态吸附法研究了该体系水化产物粉体的化学组成即(C+N)/(S+A)、A/S对锶、铯吸附性能的影响，讨论了Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O体系水化产物粉体对Sr2+、Cs+的吸附动力学和吸附热力学行为。结果表明，在本实验范围内，(C+N)/(S+A)越低、A/S越高，越有利于水化产物粉体对锶、铯的吸附；温度为25℃，母液浓度为0.0002mol·L-1条件下，当(C+N)/(S+A)=0.66，A/S=0.6时，水化产物粉体对Sr2+的3天吸附量达0.0895 mmol·g-1，对Cs+的3天吸附量为0.0805 mmol·g-1；水化产物粉体对S12+、Cs+的吸附动力学符合Lagergren假二级速率方程模型；水化产物粉体对Sr2+、Cs+的吸附近似服从Freudlich、D-R吸附等温式，吸附过程以离子交换吸附为主；吉布斯自由能为负值，反应能自发进行。
在25℃条件下，当(C+N)/(S+A)＜1时，Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O体系凝胶固化体在各时期的Sr2+、Cs+浸出率比普通硅酸盐水泥基(记为PC)固化体低约一个数量级；PC固化体42d时Cs+的累积浸出分数约为Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O体系凝胶固化体的4-17倍。Sr2+、Cs+在Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O体系水泥体中具有较低的扩散系数，本征扩散系数Di分别为5.9×1O-4cm2·d-1、2.9×10-3cm2·d-1。