中国原子能科学研究院研制了一种特殊的黑色玻璃，这种玻璃在阳光下会发出幽蓝色的光。最近，该院自主研发的两步法650毫米直径冷坩埚玻璃固化工程样机完成了90天连续运行试验，生产了约52吨玻璃固化体，可以将高放射性废物封存在其中。
冷坩埚玻璃固化技术被认为是目前最先进的高放废物处理手段。从零开始，研发团队为此奋斗了近20年。核电站产生的高放废物具有长周期放射性、高强度辐射和高生物毒性，必须确保其被安全固定。研究发现，玻璃是固定放射性核素的理想载体，而实现高放废物的玻璃固化需要突破冷坩埚技术。
上世纪80年代，国外开始发展冷坩埚技术，但这些技术无法直接获取。冷坩埚的外壁由冷却水管组成，温度保持在100℃以下，内部盛放的液态玻璃温度则高达1700℃。运行时，熔化的玻璃会在接触冷壁时形成一层类似“锅巴”的保护层，防止高温损害容器。然而，这层“锅巴”的厚度需要精确控制，过厚会导致加热效率低，过薄则无法有效保护容器。科研人员通过精准控制电磁加热的磁场分布，最终成功解决了这一难题。
2016年，冷坩埚放大科研样机研发成功后，新的挑战随之而来。随着核燃料燃耗增加，裂变产物中的钼、锆等元素难以融入玻璃液中，导致玻璃液析晶、黄相等问题，堵塞出料口。为解决这个问题，团队开发了新的玻璃配方，使玻璃能够包容更多的放射性核素。经过两年多的努力，他们成功开发出了高包容率的玻璃配方。
随着技术研发从科研样机向工程样机迈进，工程设计面临更多挑战。工程样机由回转煅烧炉和冷坩埚组成，两者之间的操作需通过远程控制机械手完成。为了便于机械手操作，团队重新进行了模块化设计。经过大量设备外协加工工作和不懈努力，团队终于完成了样机的重构，并优化了各个模块。90天连续运行试验结果显示，优化后的工程样机状态良好，各项性能指标均满足设计要求。
截至2024年底，我国内地并网运行的核电机组达到58台，总装机容量6088.094万千瓦；在运、在建和核准待建的核电机组共102台，总装机容量1.13亿千瓦，连续两年位居全球首位。随着高放废物安全高效处理技术的突破，我国核能发展的潜力将进一步释放。未来，只要坚定创新自信，就能将核能发展的关键核心技术牢牢掌握在自己手中。
