《高放廢液玻璃固化體第5部分：包容率分析方法》編制說明（征求意見稿）工作簡況任務來源根據“關于下達2023年第八批協會標準制修訂計劃的通知”（中建材聯標發[2023]85號），由中國建筑材料科學研究總院有限公司和中國國檢測試控股集團股份有限公司共同承擔《高放廢液玻璃固化體第5部分：包容率分析方法》（計劃號：2023-99-xbjh）協會標準的編制工作。簡要工作過程本標準制定嚴格按GB/T1.1《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫規則》，GB/T1.2《標準化工作導則第2部分：標準中規范性技術要素內容的確定方法》要求進行。1.2.1成立標準編制組2023年9月，中國建筑材料科學研究總院有限公司和中國國檢測試控股集團股份有限公司接到《高放廢液玻璃固化體第5部分：包容率分析方法》協會標準的任務后，成立了標準編制組，負責標準的調研、方法的開發、方法驗證等系列工作的開展。1.2.2標準及文獻調研2023年10月，標準編制組開展了調研與學習，收集了國內外現有的有關包容率測試的方法及相關標準，在此基礎上形成了標準編制方案，并組織召開了第一次標準研討會暨開題論證會，邀請了行業內的知名專家參加了此次會議。1.2.3方法建立2023年11月，標準編制組根據第一次研討會上各專家的意見和建議，對高放廢液玻璃固化體包容率的測試分析方法進行了進一步的考察，并多次召開分析方法討論會，最終確定了高放廢液玻璃固化體包容率分析方法并形成標準草案。1.2.4方法驗證2023年12月～2024年1月，標準編制組針對3種模擬廢物，分別制備了2個包容率為18%的玻璃固化體，共計6個高放廢液模擬玻璃固化體。編制組分別對玻璃固化體、模擬廢物和玻璃珠的化學成分進行了分析，并采用本標準的3種計算方法，對其進行了包容率的計算。1.2.5征求意見稿編制2024年1月，標準編制組召開了第二次工作會議，總結交流了調研情況、驗證試驗情況，并對標準草案和編制說明初稿進行了全面討論。2024年2月~3月，標準編制組針對標準草案和編制說明初稿進行了修改，形成了《高放廢液玻璃固化體第5部分：包容率分析方法》征求意見稿和編制說明征求意見稿。1.3主要參加單位和工作組成員及其所做的工作本標準的主要參編單位及其分工如下：（1）中國建筑材料科學研究總院有限公司：為本標準提供技術支持，負責標準相關文獻及驗證試驗樣品的搜集與分發，并對實驗結果進行分析。（2）中國國檢測試控股集團股份有限公司：主要負責標準立項、標準討論會組織及籌備、征求意見匯總、標準正文的編寫及修改等。2.標準編制原則和主要內容的說明標準編制原則先進性：方法是對玻璃固化體包容率分析方法的有效補充。操作性：方法符合我國目前檢測設備儀器和試劑、材料的供應條件。適用性：方法測試過程可操作性強，能被國內分析實驗室所使用并達到所規定的要求，具有普遍適用性，易于推廣使用。標準制定的背景及技術路線2.2.1標準制定的背景核能作為一種高效、低碳、清潔的能源，對當代人類社會的生產活動以及應對全球能源危機問題做出巨大貢獻。但是隨著核能的廣泛應用，各國在建核電站的數量逐年升高，屆時由核燃料生產加工和乏燃料后處理過程中產生的核廢物也會隨之增加，而這些具有放射性和劇毒性的核廢物一旦泄露進入生態圈將會造成不可估量的災難性后果，所以如何安全妥善處理核廢物是目前國際社會面對的一大挑戰。目前在世界各國中被廣泛應用的核廢物處置方式是深地質處置，但為了減少放射性核素向外界環境的潛在釋放，以達到其安全處置要求，需首先將核廢物固化到穩定基材中。玻璃固化作為當前國際上較成熟的核廢物處理技術之一，被廣泛的應用于高放廢物處置過程中。玻璃固化的優勢主要體現在三個方面；一是玻璃化的工藝相對簡單，只需要核廢物加上玻璃粉末融化和澆筑。二是玻璃的非晶態性質可以在原子尺度溶解大量存在于高放廢物中的元素，且玻璃結構的韌性強。三是玻璃材料具有優秀的抗輻射性能和化學耐久性，可以長時間保持良好的性能。雖然玻璃固化具有以上三大優勢，但對于核廢物中的難溶元素，例如：鉻、鉬、硫等，在玻璃固化過程中易從玻璃相中分離析出黃相，導致玻璃固化體化學穩定性的大幅降低。同時核廢物中的貴金屬元素，由于其在玻璃中的溶解度極低，其不溶于玻璃內部的貴金屬通常以物理懸浮狀態存在，俗稱“包裹”，將大幅降低玻璃固化體的粘度、電阻率和析晶率等性能參數。在實際生產工作中為了保證玻璃固化體的良好性能，通常會降低玻璃固化體的包容率，但低包容率就意味著原材料的浪費、生產時間的延長等。因此為了保證玻璃固化生產過程中持續的高效率和玻璃固化體良好的化學穩定性，需要對其包容率進行檢測。本標準擬建立關于高放廢液玻璃固化體包容率的分析方法，明確包容率分析的分析步驟、計算方法等過程，達到可操作的目的。本標準的實施對于研究高放廢液玻璃固化體包容率的分析方法，提升高放廢液玻璃固化技術、玻璃固化體的穩定性等方面具有重要指導意義。2.2.2技術路線本標準按下述技術路線圖1進行。圖SEQ圖表\*ARABIC1技術路線圖標準的技術內容2.3.1檢驗項目的設置本標準檢測項目為玻璃固化體中包容率的測定。2.3.2標準主要內容的說明本標準規定了使用高放廢液玻璃固化體包容率分析的術語和定義、分析步驟、結果計算、結果表示、試驗報告。本標準適用于高放廢液玻璃固化體包容率的測試，其他類型玻璃的包容率測試也可參照使用。3.主要驗證試驗情況分析3.1全成分計算法按照示例A.2全成分計算法計算設計包容率為18.0%的樣品1#~樣品3#的包容率，結果如表1所示。表1全成計算法計算固化體包容率序號樣品名稱計算值/%平均值/%設計值/%偏差/%1樣品1#-117.117.218.0-0.82樣品1#-217.23樣品2#-117.117.3-0.74樣品2#-217.55樣品3#-117.417.5-0.56樣品3#-217.63.2模擬廢物中特異氧化物計算法按照示例A.3模擬廢物中特異氧化物計算法計算設計包容率為18.0%的樣品1#~樣品3#的包容率，結果如表2所示。表2特異氧化物計算法計算固化體包容率序號樣品名稱計算值/%平均值/%設計值/%偏差/%1樣品1#-117.917.818.0-0.22樣品1#-217.63樣品2#-117.917.9-0.14樣品2#-217.95樣品3#-117.918.00.06樣品3#-218.23.3玻璃珠中特異氧化物計算法按照示例A.4玻璃珠中特異氧化物計算法計算設計包容率為18.0%的樣品1#~樣品3#的包容率，結果如表3所示。表3玻璃珠中特異氧化物計算法計算固化體包容率序號樣品名稱計算值/%平均值/%設計值/%偏差/%1樣品1#-117.117.218.0-0.82樣品1#-217.23樣品2#-116.817.2-0.84樣品2#-217.65樣品3#-116.917.1-0.96樣品3#-217.33.4三種方法包容率比較分別對包容率設計值為18.0%的3個樣品進行三種方法的計算，計算結果統計如表4所示。表4三種計算方法統計結果序號樣品名稱全成分計算法/%特異氧化物計算法/%玻璃珠中特異氧化物計算法/%相對標準偏差/%1樣品1#17.217.817.22.02樣品2#17.317.917.22.23樣品3#17.518.017.12.6分別對包容率設計值為18.0%的3個樣品進行三種方法的計算，計算結果的相對標準偏差均小于5%，表明本標準中描述的3個分析方法重復性良好。4.標準中涉及專利情況本標準中未涉及到專利及其它知識產權問題。5.推廣應用論證和預期達到的經濟效果作為一個先進的測試方法，如果將其應用于高放廢液玻璃固化生產工作中，可以極大地提高玻璃固化生產的工作效率，同時在保證生態安全的基礎上，將促進高放廢液玻璃固化領域的技術進步，及促進核行業能源轉型升級，往更加環保、更適宜消費者需求的方向發展。（一）經濟效益、社會效益、產業規模、推廣應用、工程應用情況、預期達到的經濟、社會效益；核能作為近年來不斷蓬勃發展的一種能源形式，為人類帶來了巨大的經濟效益和社會效益。然而，在核能給人類生產和生活帶來巨大效益的同時也產生了大量的放射性廢物。高放廢液玻璃固化技術是目前世界上公認的處理高放廢液的首選方案，也是國際上唯一實現工程化應用的處理方法。為了確保玻璃固化體能夠在深地質條件下安全處置，玻璃固化體的化學穩定性作為其第一重要特性被人們廣泛關注。因此建立一套完整的標準體系來評價高放廢液玻璃固化體及其原材料的性能，不僅可以指導配方優化，還能為高放廢液玻璃固化的產業化發展提供技術支撐。（二）本標準指標的技術先進性以及本標準的發布對行業及社會發展的促進作用，即與“宜業尚品造福人類”的相關性。本標準擬建立關于高放廢液玻璃固化體包容率的分析方法，明確包容率分析的分析步驟、計算方法等過程，達到可操作的目的。本標準的實施將填補我國高放廢液玻璃固化體行業包容率分析方法的空白，促進我國核廢液處理行業自主發展創新的動能，推動我國相關行業標準與國際先進標準接軌。在國家推行綠色能源的背景下，履行國家承諾長期有效安全的處理高放廢液業務將會不斷涌現，玻璃固化體處理核廢液的體量巨大，該標準的執行將為高放廢液玻璃固化體生產的安全和質量保駕護航，為國家的健康發展提供了有力支持。6.采用國際標準和國外先進標準的情況該標準項目未查詢到相關國際標準或國外先進標準。7.與現行法律、法規、規章及相關標準的協調性經調研，目前國內并無相關高放廢液玻璃固化體包容率測試的標準方法。多年來，本單位一直致力于玻璃固化體及其原材料關鍵測試方法的研究，先后立項了《高放廢液玻璃固化體第1部分：化學成分分析方法》（2022-49-xbjh）、《高放廢液玻璃固化體第2部分：熱性能分析方法》（2022-50-xbjh）、《高放廢液玻璃固化體第3部分：析晶率分析方法》（2022-51-xbjh）以及《高放廢液玻璃固化體第4部分：抗浸出性分析方法》（2023-98-xbjh）。本標準的建立將進一步完善高放廢液玻璃固化體測試評價體系，本標準與現有標準是相互支撐的關系，