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(jié)合的快速溶膠凝膠方法，可用于在手套箱內(nèi)制備包含有次錒系核素的新型核燃料小球。研究成果已發(fā)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(huán)的核心環(huán)節(jié)，能夠提高鈾資源的利用率，實現(xiàn)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(nèi)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(chǎn)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(tǒng)的內(nèi)溶膠凝膠方法并不適用于在手套箱內(nèi)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(nèi)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(jié)合的快速溶膠凝膠方法，用于在手套箱內(nèi)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(chǎn)生，該方法和實驗平臺可直接應用于ADS系統(tǒng)中再生核燃料小球的制備。