科学研究

学术成果(文章、奖励)

主要获奖:

1984年科工委科技进步三等奖

1993年国家自然科学奖三等奖

1993年国家教委科技进步奖一等(1项)

1997年中国核工业总公司科技进步奖二等奖(2项)

1997年中国核工业总公司科技进步三等奖(2项)

1997年国家教委科技进步奖一等奖(1项)

1998年国家技术发明奖二等奖

2001年教育部科技进步一等奖

2002年科技二、三等奖各一项

2003年国家发明二等奖

2007年进一步科技进步二等奖

2008年科技二等奖

2009年科技二、三等奖

学术论文:

研究室每年发表学术论文50篇左右。

主要研究成果:

1)高放废液分离技术

高放废物的处理、处置是一个世界性难题,因而成为目前制约核能可持续发展的关键因素之一。“分离-嬗变”处理方法是目前研究的先进高放废物处理技术。

从上世纪70年代末开始,清华大学牵头,联合核二院、404和401等单位开始了高放废液分离技术研究,提出了包括三个萃取分离环节的全分离流程:第一个环节是高放废液的非a化,即采用TRPO从高放废液中萃取去除锕系元素,实现高放废液的非a化,并得到超铀氧化物产品;第二个环节是高放废液的中低放化,采用冠醚和杯芳烃冠醚萃取剂从高放废液中去除Sr-90和Cs-137,实现高放废液的中低放化,并可得到Sr-90和Cs-137产品。这样分离处理完之后的高放废液可以水泥固化,变成了可近地表处置的中低放非a废物。 TRPO流程是我国原创技术,被国际同行评价认为是从高放废液中分离锕系元素最具应用前景的两个流程之一。

高放废液全分离

原科工委副主任孙勤同志视察高放废液分离研究工作

2)三价锕系与镧系元素萃取分离技术

三价锕系与镧系元素的有效分离是实现“分离-嬗变”先进技术的关键环节。然而,三价锕系与镧系元素之间的化学性质非常接近,它们之间的分离一直是一个世界性难题。清华大学首先发现Cyanex 301(美国Cytec公司商业产品)的纯化产品二(2,4,4-三甲基戊基)二硫代膦酸对三价锕系与镧系元素具有非常高的萃取选择性。随后开展了分离机理研究,提出了分离流程,完成了初步热验证工作。该研究成果被国际同行评价认为是本领域多年来最重要的成就,对于发展先进核废物后处理方案具有高度战略重要性。

3)核用离心萃取器

环隙式离心萃取器是一种高效的液-液萃取设备。它与箱式设备(如混合澄清槽、搅拌釜等)和塔式萃取器(如脉冲萃取柱、转盘萃取塔等)萃取设备相比较,具有分相迅速,级存留量少,级停留时间短等有点,成为国际上核用萃取分离设备研究的热点。清华大学自主研发了不同规格的核用离心萃取器,可用于实验研究。和中国核电工程有限公司合作研发的alpha密封核用离心萃取器可应用于工程。

不同规格的核用离心萃取器