核(he)(he)燃(ran)(ran)料(liao)閉(bi)式循環對于(yu)核(he)(he)能的(de)(de)(de)可持續發展具有(you)重(zhong)要的(de)(de)(de)戰(zhan)略意義，其中(zhong)(zhong)(zhong)乏(fa)(fa)燃(ran)(ran)料(liao)再(zai)生(sheng)利用是閉(bi)式核(he)(he)燃(ran)(ran)料(liao)循環的(de)(de)(de)核(he)(he)心環節，能夠提高(gao)鈾(you)資源的(de)(de)(de)利用率，實現放(fang)(fang)射(she)性(xing)廢物(wu)最小化，更(geng)可以妥善解決高(gao)放(fang)(fang)廢物(wu)的(de)(de)(de)處理(li)(li)處置(zhi)問(wen)題。目前，國際上公認的(de)(de)(de)處理(li)(li)高(gao)放(fang)(fang)廢物(wu)的(de)(de)(de)方法(fa)是通(tong)過加速器驅動的(de)(de)(de)次(ci)臨界反應堆(dui)（ADS）將長壽命高(gao)放(fang)(fang)射(she)性(xing)核(he)(he)素(su)(su)轉(zhuan)變(bian)為(wei)短(duan)壽命以及中(zhong)(zhong)(zhong)等壽命或者穩定(ding)的(de)(de)(de)核(he)(he)素(su)(su)。壓水堆(dui)乏(fa)(fa)燃(ran)(ran)料(liao)經過高(gao)溫(wen)氧化還原處理(li)(li)，去除了其中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)大部分揮發性(xing)裂變(bian)產物(wu)，剩余的(de)(de)(de)放(fang)(fang)射(she)性(xing)主要取(qu)決于(yu)其中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)U、Pu以及Np、Am、Cm等次(ci)錒(a)系(xi)核(he)(he)素(su)(su)。研究包(bao)含有(you)次(ci)錒(a)系(xi)核(he)(he)素(su)(su)的(de)(de)(de)再(zai)生(sheng)核(he)(he)燃(ran)(ran)料(liao)小球的(de)(de)(de)制(zhi)備方法(fa)及裝置(zhi)，是實現嬗變(bian)系(xi)統的(de)(de)(de)核(he)(he)心環節。

中國科學(xue)院近代物理研(yan)究(jiu)所(suo)嬗變化學(xue)研(yan)究(jiu)室(shi)與瑞(rui)士保羅(luo)謝勒研(yan)究(jiu)所(suo)（PSI）合作，通過(guo)對(dui)溶(rong)膠凝(ning)(ning)膠過(guo)程的(de)化學(xue)動力學(xue)進行系(xi)統研(yan)究(jiu)，發現(xian)在(zai)(zai)室(shi)溫下通過(guo)改(gai)變料液組(zu)成(cheng)(cheng)可在(zai)(zai)短時(shi)間(jian)內完成(cheng)(cheng)溶(rong)膠凝(ning)(ning)膠過(guo)程。由此提出了(le)(le)一種室(shi)溫即時(shi)-無冷卻混合與微波(bo)輔助加(jia)熱相結合的(de)快速溶(rong)膠凝(ning)(ning)膠方(fang)法，用(yong)于(yu)在(zai)(zai)手(shou)套(tao)箱內制備(bei)包(bao)含(han)(han)有(you)次(ci)錒系(xi)核(he)素的(de)新型核(he)燃(ran)料小(xiao)球。科研(yan)人員在(zai)(zai)瑞(rui)士PSI和近代物理所(suo)分別搭建了(le)(le)用(yong)于(yu)制備(bei)包(bao)含(han)(han)有(you)次(ci)錒系(xi)核(he)素核(he)燃(ran)料小(xiao)球的(de)實驗(yan)平(ping)臺(tai)，并成(cheng)(cheng)功制備(bei)了(le)(le)粒徑(jing)為500μm的(de)模擬核(he)燃(ran)料CeO2小(xiao)球。該方(fang)法有(you)效(xiao)避(bi)免了(le)(le)次(ci)錒系(xi)核(he)素的(de)α和γ射線(xian)對(dui)凝(ning)(ning)膠劑的(de)輻射分解，以及二次(ci)有(you)機(ji)放射性(xing)廢液的(de)產生(sheng)。

研究工作得到了中科院戰略性先導科技專項（A類）“未來先進核裂變能—來先進嬗變系統”項目和國家自然科學基金項目的支持。