乏燃料后处理

摘要： 2022年1月11日,俄罗斯西伯利亚化学联合体和圣彼得堡原子能设计院签订铅冷快堆乏燃料后处理模块设计合同。根据合同,后处理模块的建设许可证申请将于2024年向监管机构提交。这意味着俄一体化快堆建设项目取得重要进展。一体化快堆是指将快堆、乏燃料后处理、燃料制造和废物管理等设施建在同一厂区,形成闭式燃料循环系统。

摘要： 乏燃料后处理是实现核燃料闭式循环的关键环节,乏燃料后处理人才是核科技事业可持续发展的基础和重要保障。本文针对新时代我国乏燃料后处理人才培养的新特征和新要求,分析了乏燃料后处理人才培养面临的良好机遇和严峻挑战,在充分调研国内外核教育现状、人才培养发展趋势以及面临问题的基础上,结合国内外乏燃料后处理人才培养的经验和教训,提出了关于加强高等学校乏燃料后处理人才培养的建议和具体措施,为我国核教育和乏燃料后处理人才培养提供参考。

摘要： 本工作使用拉曼光谱对水溶液中磷酸二丁酯浓度进行了定量分析研究。通过比较纯水和磷酸二丁酯溶液拉曼谱图的区别确定了磷酸二丁酯拉曼特征峰,以水作为定量分析参比物,将不同浓度磷酸二丁酯溶液中水的拉曼峰强度进行归一化处理。通过分析归一化处理后磷酸二丁酯拉曼强度随浓度的变化规律,确定二者之间存在线性关系,建立了一种利用拉曼光谱定量测定水溶液中磷酸二丁酯浓度的方法。

摘要： 碳酸盐体系下的乏燃料后处理流程,具有流程短、安全性高、废物量少且易于处理等优势,特别适合高燃耗乏燃料的处理。其中乏燃料在碱性条件下的氧化溶解是此类流程的关键步骤。为了准确探讨该工艺步骤的研究现状,本文对碱性体系下乏燃料氧化溶解行为与机理方面的研究进行了调研。结果表明:该体系普遍选择Na_(2)CO_(3)或NH_(4)CO_(3)作为溶解介质,以H_(2)O_(2)作为氧化剂。U(IV)在溶解过程中被氧化为UO^(2+)_(2)后与O^(2-)_(2)及CO^(2-)_(3)等配体形成配合物,该溶解过程与pH值、温度、辐照与超声作用等多种化学与物理因素有关。其中辐照或超声条件下产生的·OH对UO_(2)的氧化溶解有较大的促进作用。而对于辐照条件下溶解速率与吸收剂量等参数间关系,碱性条件下的溶解速率模型等基础研究工作仍需进一步深入研究。

摘要： 批式溶解器被广泛应用在乏燃料后处理厂中,进行燃料芯的溶解,为后续工序提供料液。针对批式溶解器间歇溶解操作繁琐、单台设备处理通量受限的缺点,调研了溶解器供料自动切换技术的应用现状,分析了供料自动切换技术特点,并从设备功能、操作流程、结构布置、设备方案、维修原则等方面提出了溶解器供料切换技术方案,分析了热室放射性环境下设备设计及操作上的特殊要求和难点,为将来我国掌握乏燃料溶解器供料自动切换技术提供参考。

摘要： 通过调研国内外相关文献,归纳了国内外硝酸铀酰溶液制备硝酸铀技术开发与工程应用情况,分析比较了电解还原法、肼催化还原法和加氢还原法三种技术路线优点和不足。电解还原法主要优点是工艺简单,最大缺点是转化率相对较低;肼催化还原法在国内取得了技术突破,完成了工程科研,但国内外缺乏工程应用经验,且运行费用相对较高;氢催化还原法工艺优点和经济优势显著,且是国际上大厂应用的主流技术,但需要加快研发进度,提高技术成熟度。商业后处理大厂中,四价铀制备技术路线的选择应重点从转化率、工艺复杂程度、运行经济性、技术成熟度等方面进行分析评价。

摘要： 后处理厂处理的乏燃料含有大量的放射性物质,要实现稳定运行对设备和管道的材料要求比其他类似工厂要高得多,存在物料腐蚀性强、放射性强度高、中子屏蔽的问题。文章结合后处理厂运行的要求,对国内后处理厂专用材料的种类、发展、性能进行了分析、总结。

摘要： 乏燃料组件在后处理厂首端剪切过程中会产生锆粉末,存在着火风险。文章针对锆粉末在空气中的着火特性及影响因素进行了研究,并探究了惰性气氛对锆粉末着火的抑制作用,结合后处理厂运行的要求,给出了首端锆粉末着火的预防措施建议。

摘要： 根据乏燃料后处理厂中工艺阀门的工作环境和工作特点,在充分考虑乏燃料后处理过程的安全可靠性、功能性、可操作性和经济性的条件下,从设计选型的角度对常用工艺阀门进行了详细分类,并梳理了工程中各种阀门的应用场景和特殊要求。在乏燃料后处理工艺管路中,由于含大量放射性和腐蚀性介质,因此需要充分考虑阀门的抗辐照性能、抗腐蚀性能、阀门的强度和刚度要求、密封性能以及使用寿命等要求。

摘要： 在核工业乏燃料后处理项目中,产生的α废物和高放废物将送至废物整备设施进行废物处置和暂存,其中穿地阀门作为高放废物,因结构复杂、数量多、放射性高,废物处理难度相对较大。为满足高放废物穿地阀门的处置要求,本文设计研究了一种阀门接收解体装置,结合穿地阀门结构特点及放射性水平分布特征,对穿地阀门采用自动、手动相结合的接收和解体方式,实现了对穿地阀门的接收、分段解体及装桶暂存的完整处置流程,为后续穿地阀废物处理方法的设计和优化提供基础和指导。

摘要： 印度早在1948年就开始制定和实施核计划,其核工业从无到有,以至发展为当今具有相当规模的核工业体系.印度其为使核电持续有序发展,充分利用核能资源,在其核工业发展初期就开始发展乏燃料后处理产业.印度于1964年投运了第一座后处理厂,是继美国和法国之后建成PUREX流程的第三个国家.印度在研究开发热堆乏燃料后处理技术的同时,还研究钍燃料循环技术和快堆乏燃料后处理技术.目前,印度已拥有4座热堆乏燃料后处理厂和1座快堆后处理设施,并有多个后处理设施正在建设中.印度是世界上为数不多的进行乏燃料后处理的国家,其后处理能力超过中国.

摘要： 为了验证高温水解技术在TMSR干法尾料后处理流程中的可行性,开展了一系列氟化物的高温水解实验研究.前期的研究结果发现ThF4、UF4可以在较低温度下转化为其相应的氧化物,而作为重要裂变产物的稀土氟化物则较难水解,水解温度高且水解机理较为复杂.故重点研究稀土氟化物的水解行为,希望为钍基熔盐堆乏燃料后处理提供基础理论依据.rn 本实验探究了SmF3为代表的中子毒物在湿润气体中的水解行为和反应机理。通过XRD、TG、SEM等手段对反应固态产物进行表征。结果表明，SmF3在500°C下开始水解，TG曲线上的两段折线分别对应SmF3到SmOF以及SmOF到Sm2O3两个阶段的转化。从动力学模拟可知，水解反应速率方程[1-(1-x)1/3]=kt满足相界面反应速率定律。进一步研究表明，反应速率的决定步骤为表面反应控制，且反应机理符合缩核模型。

摘要： 乏燃料后处理中试厂首端剪切热室在热调试期间排风过滤器固γ-剂量率升高较快,芯体更换频繁,并造成放射性物质后移,致使后端核级初、高效过滤器频繁更换,产生大量超出设计允量的高放废物.针对该问题,改进研制了过滤装置.在不影响剪切机远拆的前提下,采用了初、中效两级过滤器芯,增大了过滤面积;设计了便于远距离拆装的换装工装;首次将溢水水封技术运用于过滤器的密封,满足了强放射性粉尘条件下的密封要求;发明了用于安装过滤器芯时屏蔽强放射性源项的360°旋转屏蔽工装,最大限度降低了作业人员进入剪切热室的受照剂量等.经过长时间的运行和中试厂试验性生产的验证,过滤器运行状况及过滤效果良好.该项成果具有较高创新性,技术处于国内先进水平.

摘要： 由于乏燃料本身具有的高放射性和可利用的特性,以及乏燃料后处理技术的军民两用性和技术复杂性,在当代任何一个有核国家的国防和能源建设中均具有举足轻重的作用,长期以来各国政府更是一直高度关注乏燃料的安全管理工作.各国均设置了专门的行政管理机构对乏燃料相关活动进行管理,如美国能源部下属核能办公室,法国原子能与可替代能源委员会下属核能局,英国核退役管理局下属塞拉菲尔德项目组,日本经济产业省下属乏燃料管理机构和俄罗斯国家原子能公司等.

摘要： 核临界安全是乏燃料后处理工业中安全性的重要组成部分,历史上发生过譬如汉福特厂临界事故,乌拉尔马雅克厂临界事故,东海村临界事故等,临界事故在乏燃料后处理工业发展早期发生概率较高,后果较严重,影响较恶劣.在设计时,应进行充分的考虑分析,尽可能避免临界事故的发生.本文最终可以得到如下结论，铀纯化设备流化床在正常运行工况和停车工况下是临界安全的，但应避免譬如倾倒、变形等可能引发临界风险的事故，同时，通过对流化床的详细建模分析，表明针对有加热管、过滤管等结构的设备，裂变物质在管外的沉积会对系统产生较大的影响，在设计时，应对加热管、过滤管等管间距离进行分析研究，同时尽可能在设计上避免或减少裂变物质的沉积；在运行时也应对管外沉积层中裂变物质含量进行监测，以防止临界事故的发生。

摘要： 1B工艺为水法乏燃料后处理流程的铀钚分离工艺.在该工艺中对上游工艺过来的含铀、钚有机相中的钚进行还原反萃,实现铀钚分离.1B槽使用的还原反萃剂有氨基磺酸亚铁、U(Ⅳ)-肼、羟胺及其衍生物等,其中U(Ⅳ)-肼是比较成熟并且广泛应用的还原反萃剂,国际商用大型后处理工厂均采用该试剂.我国也开发了以U(Ⅳ)-肼作为还原反萃剂的1B工艺流程,并已通过温热实验验证和中试工程调试,取得了较好的效果.通过串级实验研究了锝的存在以及工艺波动对钚浓缩 6 倍工艺的影响。在高燃耗燃料处理时锝含量提高的情景中，模拟并加强 1B 槽锝破坏还原剂的情况下，锝对铀钚分离有一定的影响，但铀中除钚仍然可以达到良好的效果。另外在四价铀用量 5%负波动、1BS 负载硝酸 10%正波动等不利条件均对铀中除钚不产生显著影响。

摘要： 乏燃料后处理流程中萃取设备主要包括混合澄清器、离心萃取器及脉冲萃取柱三种.与其它两种萃取设备相比,脉冲萃取柱具有结构简单,两相流动及传质性能好,易于实施防护屏蔽,无内部运动部件,便于远程计算机控制等优点,更适用于目前核燃料后处理的应用中.脉冲萃取柱传质效率的高低、处理能力的大小主要取决于两相的水力学性能.另外,准确测量水力学性能对脉冲萃取柱的设计与放大也具有重要意义.

摘要： 为满足热实验在线监测的需要,根据热室工艺设备台架及热室的具体情况,设计加工安装了一套1BP钚在线测量装置,该在线测量装置主要由探测系统、光路系统、样品流通池系统和控制及数据处理系统组成.采用C语言开发了控制及数据处理程序,应用无线模块使仪器和计算机之间实现无线信号传输及远程控制和数据处理.采用Pu标准溶液刻度仪器,建立了lBP溶液中钚在线分析方法.工作曲线的线性范围为0.1～5.0g/L,R2=O.999.用该测量装置测量0.5g/L的Pu标准溶液,结果的相对标准偏差为0.67％.该测量装置的热实验应用结果表明,其可实时监测工艺运行状况,监测结果可用于指导各相液流配比的调节.

摘要： 为满足热实验在线监测的需要,根据热室工艺设备台架及热室的具体情况,设计加工安装了一套1BP钚在线测量装置,该在线测量装置主要由探测系统、光路系统、样品流通池系统和控制及数据处理系统组成.采用C语言开发了控制及数据处理程序,应用无线模块使仪器和计算机之间实现无线信号传输及远程控制和数据处理.采用Pu标准溶液刻度仪器,建立了lBP溶液中钚在线分析方法.工作曲线的线性范围为0.1～5.0g/L,R2=O.999.用该测量装置测量0.5g/L的Pu标准溶液,结果的相对标准偏差为0.67％.该测量装置的热实验应用结果表明,其可实时监测工艺运行状况,监测结果可用于指导各相液流配比的调节.

摘要： 为满足热实验在线监测的需要,根据热室工艺设备台架及热室的具体情况,设计加工安装了一套1BP钚在线测量装置,该在线测量装置主要由探测系统、光路系统、样品流通池系统和控制及数据处理系统组成.采用C语言开发了控制及数据处理程序,应用无线模块使仪器和计算机之间实现无线信号传输及远程控制和数据处理.采用Pu标准溶液刻度仪器,建立了lBP溶液中钚在线分析方法.工作曲线的线性范围为0.1～5.0g/L,R2=O.999.用该测量装置测量0.5g/L的Pu标准溶液,结果的相对标准偏差为0.67％.该测量装置的热实验应用结果表明,其可实时监测工艺运行状况,监测结果可用于指导各相液流配比的调节.

摘要： 本发明涉及一种用于直接获得锆合金核燃料的乏燃料干法后处理方法，包括：根据反应堆设计对锆合金燃料的要求以及乏燃料中的锕系金属含量确定用于熔解乏燃料的熔盐组合物的组成和配比；将乏燃料熔解在上述熔盐组合物中；选用电极对进行电沉积，使熔盐组合物中的锆与乏燃料中的铀离子或铀及其他锕系金属离子共沉积，得到符合设计要求的锆合金核燃料。本发明提供的乏燃料干法后处理方法适用于氧化物乏燃料和金属乏燃料，其工艺简单，可控，能耗低，成本低，易于工业化。

摘要： 本发明公开了一种用于乏燃料干法后处理的电解精炼废熔盐处理方法，包括：选用适当的液态金属阴极，通过电解沉积方法回收电解精炼废熔盐中的碱土金属和镧系裂变产物；将液态阴极的电沉积合金产物取出，与玻璃原料和氧化剂进行高温熔融，使电沉积产物中的裂变产物发生选择性氧化和溶解，然后冷却玻璃熔体，最终得到包容有一定含量裂变产物的匀质玻璃。本发明提供的乏燃料电解精炼废熔盐处理方法，不仅工艺简单，步骤少，极大简化了处理过程，而且可灵活处理碱金属、碱土金属和镧系元素裂变产物，还能避免在熔盐体系中引入外来氧离子杂质和氧气和氯气等腐蚀性气体。

摘要： 本发明涉及一种用于直接获得锆合金核燃料的乏燃料干法后处理方法，包括：根据反应堆设计对锆合金燃料的要求以及乏燃料中的锕系金属含量确定用于熔解乏燃料的熔盐组合物的组成和配比；将乏燃料熔解在上述熔盐组合物中；选用电极对进行电沉积，使熔盐组合物中的锆与乏燃料中的铀离子或铀及其他锕系金属离子共沉积，得到符合设计要求的锆合金核燃料。本发明提供的乏燃料干法后处理方法适用于氧化物乏燃料和金属乏燃料，其工艺简单，可控，能耗低，成本低，易于工业化。

摘要： 本发明公开了一种用于乏燃料干法后处理的电解精炼废熔盐处理方法，包括：选用适当的液态金属阴极，通过电解沉积方法回收电解精炼废熔盐中的碱土金属和镧系裂变产物；将液态阴极的电沉积合金产物取出，与玻璃原料和氧化剂进行高温熔融，使电沉积产物中的裂变产物发生选择性氧化和溶解，然后冷却玻璃熔体，最终得到包容有一定含量裂变产物的匀质玻璃。本发明提供的乏燃料电解精炼废熔盐处理方法，不仅工艺简单，步骤少，极大简化了处理过程，而且可灵活处理碱金属、碱土金属和镧系元素裂变产物，还能避免在熔盐体系中引入外来氧离子杂质和氧气和氯气等腐蚀性气体。

摘要： 本发明涉及一种乏燃料后处理中氮氧化物尾气的处理方法，该方法包括以下步骤：在尿素溶解槽中配制处理氮氧化物尾气所需的尿素溶液，得到第一尿素溶液；向所述尿素溶解槽添加硝酸溶液，以调节所得第一尿素溶液的pH，得到第二尿素溶液；向所述尿素溶解槽添加过氧化氢，得到第三尿素溶液；将所得第三尿素溶液输送到吸收装置中，将氮氧化物尾气通入所述吸收装置中，进行氮氧化物尾气处理，在吸收装置外排出口处得到处理后的氮氧化物尾气。与现有技术相比，本发明能够提高尿素溶液与NO的反应，同时不会产生新的放射性物质，能够有效提高乏燃料处理过程中尿素溶液处理氮氧化物尾气的效率。

摘要： 本发明公开了一种乏燃料后处理厂的分析装备及分析系统，包括：样品收发屏蔽箱室；预处理屏蔽箱室，通过第一通道与样品收发屏蔽箱室连接，第一通道分别连接的预处理屏蔽箱室的侧壁与样品收发屏蔽箱室的侧壁密封连接，第一通道内设置有用于开合的第一盖门；分析屏蔽箱室，通过第二通道与预处理屏蔽箱室连接，第二通道分别连接的预处理屏蔽箱室的侧壁与分析屏蔽箱室的侧壁密封连接，第二通道内设置有用于开合的第二盖门。该装备既满足人员安全操作的需求，减少不必要的样品流转，简化人员操作，提高分析效率，避免仪器电子元器件受到辐射损害，且便于检修和维护设备。

摘要： 本发明公开一种分析实验室信息管理系统，包括：任务管理模块，用于得到待测样品所需分析的分析项目及分析任务编码；样品接收流转模块，用于得到待测样品的流转路径方案；数据库，用于存储待测样品的分析项目及其分析任务编码和流转路径方案；扫码器，用于从数据库获取待测样品的分析项目和流转路径方案；数据采集处理模块，用于采集原始数据并对其进行数据处理，得到待测样品的实际分析数据，数据库还用于存储原始数据和实际分析数据。本发明还公开一种乏燃料后处理系统。本发明可实现对乏燃料后处理厂分析实验室样品全过程的质量控制和质量管理，最终提高实验室整体的管理水平。

摘要： 本发明公开一种分相方法及装置，该分相方法包括将乏燃料后处理厂萃取分离工艺中萃取后得到的有机相与水相的混合相抽出，并对混合相进行倾析操作，分离得到有机相和水相；该分相装置包括倾析单元和输送机构，倾析单元通过输送机构与乏燃料后处理厂中的萃取分离设备相连，输送机构用于将萃取分离设备中的有机相和水相的混合相抽出到倾析单元中，倾析单元用于对混合相进行倾析操作，分离得到有机相和水相。本发明还公开一种乏燃料后处理厂萃取分离方法及系统。本发明可避免在萃取分离设备中的分相界面处生成界面污物，确保萃取分离设备的运行稳定性和安全性。

摘要： 本公开提供了一种乏燃料后处理铀纯化方法。具体提供一种PUREX流程中铀纯化的方法，包括将铀初级产品液1CU进行酸度调节形成铀纯化料液2DF，在萃取器中用由萃取剂和稀释剂构成的有机相对2DF中含四价的镎和钚的杂质进行萃取去除，其中，所述萃取剂为式(A)所示的化合物，其中R表示具有4～12个碳原子的直链或支链烷基，R’表示1～12个碳原子的直链或支链烷基H、甲基或乙基。

摘要： 本实用新型提供一种送料装置、物料处理器及乏燃料后处理系统，送料装置包括：可移出结构和固定管，可移出结构包括滑动管和驱动机构；滑动管设置在固定管的前端；驱动机构与滑动管相连，用于驱动滑动管与固定管连接以形成送料管或脱离固定管。通过将可移出结构安装至物料处理器的盖体上，再通过驱动机构控制滑动管与固定管的自动接合与脱开，当二者自动结合时，可以实现物料传送至物料处理器中；而当二者脱开时，可以实现可移出结构随物料处理器的盖体打开而移出物料处理器外，从而让开通道以便于物料处理器内部部件的检修。