HTR-10一回路放射性核素在石墨上的吸附及其微观机理研究

摘要

通过巨正则系综方法与第一性原理计算,研究了100～900℃下,134 Cs、137 Cs、90Sr、110 Agm、131I 5种重要核素在石墨上的吸附率随温度、压强等参数的变化,并根据工程实际参数,推算他们在HTR-10一回路中反射层、石墨碳砖以及石墨粉尘上的吸附量。研究表明,Cs和Sr倾向于吸附在石墨的H位,而Ag和I倾向于吸附在石墨的T位,且他们的吸附能也有所差异。此外,核素粒子数密度与吸附率呈线性关系,而温度与吸附率呈指数关系。最后,通过研究5种核素在HTR-10一回路中的吸附情况,发现其中的放射性主要来自于核素134Cs、137Cs和131I,而90Sr和110 Agm的贡献较少,这与唯象模型的保守估计结论一致。