西南科技大学&中核集团联手破解核废液难题

西南科技大学&中核集团联手破解核废液难题

2023年8月24日，日本开始将福岛核废水排入太平洋，这一决定引发了全球关注。核废液处理，这一世界性难题，不仅考验着各国的科技实力，更关系到全人类的生态环境和健康安全。就在全球为核废液处理难题寻求破解之道时，中国传来振奋人心的消息：西南科技大学和中核集团在核废液处理技术上取得重大突破，为全球核能安全利用提供了新的解决方案。

在四川省绵阳市，西南科技大学的核素绿色循环与环境效应团队经过数年攻关，成功研发出“核医疗废液快速处理系统”。这一系统将废液处理时间从传统的半年缩短至仅需一天，不仅在国内获得专利授权，还在美国获得国际发明专利授权，填补了国内外技术空白。

这一突破的背景源于核医学诊疗过程中产生的废液处理难题。以绵阳市中心医院为例，过去采用的是各大医院普遍使用的方法：用“大罐子”（衰变池）收集废液，存放180天以上，等候其衰变完成才能排放。这样的处理方式极其低效，导致很多患者无法及时接受治疗。

西南科技大学团队负责人聂小琴教授带领团队，经过8个月的筛选和摸索，最终合成出对核医学废液中主要放射性核素具有超高净化性能的6种材料。关键技术路线被打通后，后续试验开始全方位展开。西南科技大学联合了清华大学、苏州大学、中国工程物理研究院核物理与化学研究所、生态环境部核与辐射安全中心、绵阳市中心医院等单位，在四川省科技厅“揭榜挂帅”等项目的支持下，开展了核医学废液快速处理示范工程的“政-产-学-研-用”一体化技术攻关。

目前，项目团队已申请“核医疗废液快速处理技术”相关国家发明专利15项，其中3项核心专利得到授权，并获得美国授权发明专利1项。此外，团队还与生态环境部核与辐射安全中心合作，牵头起草并立项核医疗废液处理相关技术标准3项，已发布1项。

在核能安全利用领域，高放废物处理是确保可持续发展的重要一环。当前，妥善处理高放废物的最佳选择是玻璃固化，即将高放废物与玻璃基体混合熔融，将放射性核素包裹在固化体中，实现高放废物与生物圈的隔离，从而有效消除高放废液长期贮存的安全风险。

然而，由于高放废液成分复杂，物理、化学性质各异，如何确定科学合理的玻璃固化配方、实现对高放废液的长期有效包容，一直是困扰全球核工业界的难题。这一技术瓶颈，如今被中核集团中国核电工程有限公司和武汉理工大学联合研发团队成功攻克。

12月23日，由中核集团中国核电工程有限公司和武汉理工大学联合研发的陶瓷电熔炉高放废液玻璃固化配方，在位于江苏泰州的我国首座国产化高放废液玻璃固化冷台架上圆满完成了试验验证，并通过验收。这标志着我国成功攻克了动力堆高放废液陶瓷电熔炉玻璃固化配方这一世界性难题，填补了国内空白，实现了我国陶瓷电熔炉玻璃固化技术国产化研究关键核心技术零的突破。

中核工程本项研究成果揭示了高放废液玻璃固化高温熔制过程发泡机理，开发了基于玻璃“组成-性能”计算模型的高放废液玻璃固化配方设计方法，成功研制高性能指标的动力堆高放废液玻璃固化配方。

党的二十大和二十届三中全会明确强调，要“加强企业主导的产学研深度融合”。中核工程在“整体·协同”理念的引领下，与武汉理工大学协同攻坚，加快推进关键技术攻关和试验验证，依托武汉理工硅酸盐建筑材料国家重点实验室，成功将动力堆高放废液陶瓷电熔炉玻璃固化配方研制工作打造成了产学研深度融合的标杆项目，为后续陶瓷电熔炉国产化科研的完成以及工程应用提供了坚强保障。

近年来，中核工程不断深入贯彻落实党的二十大和二十届三中全会精神以及集团公司“整体·协同”部署要求，完善协同创新体系，深入推进产学研融合。目前中核工程牵头联合中国科学院上海高等研究院、西安交通大学、北京航空航天大学、哈尔滨工程大学、武汉理工大学、中核北方核燃料元件有限公司等多家单位，组建18个联合共建实验室，形成88项立项课题，在安全壳热工水力、核工程力学、先进焊接与检测、后处理技术等领域开展合作研究，同时积极搭建高水平研发平台，推动国家级研发平台“核退役治理技术创新中心”组建，牵头建立国家能源核电数字化智能化研发中心（“赛马争先”创新平台）理事会，通过资源整合与体制机制创新，进一步激发全行业创新内在活力，不断推动核工业高质量发展。

西南科技大学和中核集团的这两项技术突破，不仅解决了核废液处理这一世界性难题，更为全球核能安全利用提供了新的解决方案。随着这些技术的推广应用，我们有理由相信，核能将更加安全、清洁地为人类服务，为全球生态环境和人类健康提供更加坚实的保障。