快堆乏燃料干法后处理技术与发展思考 被引量：2

1

作者 林如山 钟振亚 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期41-53,共13页

乏燃料干法后处理是指在非水介质中处理乏燃料,回收铀钚等锕系元素,并妥善处理放射性废物的一种化工过程。干法后处理是闭式燃料循环快堆核能系统的关键环节,也是快堆乏燃料后处理的现实技术选择。美、俄均已掌握快堆乏燃料干法后处理技... 乏燃料干法后处理是指在非水介质中处理乏燃料,回收铀钚等锕系元素,并妥善处理放射性废物的一种化工过程。干法后处理是闭式燃料循环快堆核能系统的关键环节,也是快堆乏燃料后处理的现实技术选择。美、俄均已掌握快堆乏燃料干法后处理技术,分别建立了适合本国快堆核燃料循环策略的干法后处理工艺流程,已经过工程规模热实验验证,正在开发工程化技术。我国干法后处理技术路线选择遵循国际先进技术和我国快堆燃料循环整体策略,重点发展了熔盐电解技术,可兼容处理氧化物和金属等多种类型的快堆乏燃料,正处于关键技术攻关阶段。本文概述了快堆乏燃料干法后处理技术典型流程和发展趋势,总结了国内围绕快堆乏燃料干法后处理研发取得的最新进展,分析了干法后处理技术面临的挑战,并结合我国快堆核能系统发展战略,提出了我国快堆乏燃料干法后处理技术发展亟待突破的关键科学和技术问题。 展开更多

关键词 快堆乏燃料 干法后处理 熔盐电解 氟化挥发

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干法后处理管道沉积源项小型中子探测技术研究

2

作者 郭庐阵 汪传高 +3 位作者 王莹 郭金森 庞洪超 骆志平 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期210-216,共7页

为测量一体化快堆核能系统熔盐电解干法后处理管道及工艺设备等部位沉积放射性物质的情况,以准确评估放射性物质实时沉积量及其辐射强度,确保人员和工艺安全,根据干法后处理工艺中子能谱、密封箱室结构和工艺设备参数等信息,研发了专用... 为测量一体化快堆核能系统熔盐电解干法后处理管道及工艺设备等部位沉积放射性物质的情况,以准确评估放射性物质实时沉积量及其辐射强度,确保人员和工艺安全,根据干法后处理工艺中子能谱、密封箱室结构和工艺设备参数等信息,研发了专用小型中子探测系统,对探测器计量性能(校准因子、相对固有误差、重复性)、防尘防水等级和电磁兼容性能进行了测试。测试结果显示其对252Cf中子源剂量率测量校准因子为1.07,对252Cf中子源剂量率测量相对固有误差为−6.5%,测量数据重复性为0.1%。探测器防尘防水等级为IP68,通过核仪器电磁环境条件与试验方法规定的电磁兼容测试。 展开更多

关键词 干法后处理 熔盐电解 沉积源项 中子探测器

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熔盐电沉积提取锕系元素基础研究进展

3

作者 曹磊 贾艳虹 +5 位作者 姚本林 李斌 贾先禄 安世忠 唐洪彬 冯煊炜 《广东化工》 2025年第5期82-85,103,共5页

锕系电沉积提取分离是熔盐电解干法后处理中的关键步骤之一,对整个流程中的重要技术指标具有很大影响。本文分别从基础研究方面,调研分析了各主要核能国家开展的电沉积技术基础研究进展。具体包括:锕系和稀土等关键元素在液态镉中的热... 锕系电沉积提取分离是熔盐电解干法后处理中的关键步骤之一,对整个流程中的重要技术指标具有很大影响。本文分别从基础研究方面,调研分析了各主要核能国家开展的电沉积技术基础研究进展。具体包括:锕系和稀土等关键元素在液态镉中的热力学和动力学性质,阴极过程和阳极过程。通过调研分析,了解国际上熔盐金属电解精炼技术中电沉积工艺段的基础研究现状,认识该领域的发展思路及难点问题。根据调研结果,结合我国乏燃料干法后处理领域的技术现状和发展思路,为熔盐电沉积技术的后续发展提出了合理化建议。 展开更多

关键词 干法后处理 熔盐 电沉积 锕系提取

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硫化铋修饰沸石对高温氩气环境中碘的净化研究 被引量：1

4

作者 宋仕龙 廖磊 +3 位作者 雷浩 马兰 张永德 邹浩 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期57-65,共9页

乏燃料后处理过程中产生的放射性气体中含有^(129)I,因其半衰期长、含量高且毒性大而备受关注。现阶段对干法后处理中^(129)I高温氩气环境条件下的研究很少,为探究固体多孔吸附剂在干法高温氩气环境中对放射性碘的吸附性能,本文以Bi(NO_... 乏燃料后处理过程中产生的放射性气体中含有^(129)I,因其半衰期长、含量高且毒性大而备受关注。现阶段对干法后处理中^(129)I高温氩气环境条件下的研究很少,为探究固体多孔吸附剂在干法高温氩气环境中对放射性碘的吸附性能,本文以Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O为铋源、L-半胱氨酸为硫源、乙二醇为溶剂,采用水热法制备硫化铋修饰沸石复合材料(Bi_(2)S_(3)-MOR),并采用该复合材料进行静态吸附实验。结果表明:在130℃氩气环境中,硫化铋修饰沸石对单质碘的静态吸附容量可达180 mg/g,捕集形式既有化学吸附的BiI_(3),又有物理吸附的I_(2),而在50℃氩气环境中,对甲基碘的静态吸附容量为50 mg/g,仅存在BiI_(3)形式的化学吸附。水热法Bi_(2)S_(3)修饰沸石表现出同Ag^(0)修饰沸石一样优异的碘吸附性能。 展开更多

关键词 乏燃料 干法后处理 碘 沸石 吸附

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氯化锂熔盐中二氧化铀电解还原工艺研究

5

作者 姚本林 任广治 +8 位作者 朱运海 贾艳虹 杨明帅 肖益群 孟照凯 陈辉 李斌 何辉 叶国安 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期198-209,共12页

氧化铀的电解还原是当前混合氧化物乏燃料干法后处理流程的重要组成单元之一,掌握其电解还原工艺对于后处理流程具有重要意义。本文以二氧化铀为研究对象,通过热力学计算和循环伏安测试等方法,测定了二氧化铀在氯化锂熔盐中的还原电位... 氧化铀的电解还原是当前混合氧化物乏燃料干法后处理流程的重要组成单元之一,掌握其电解还原工艺对于后处理流程具有重要意义。本文以二氧化铀为研究对象,通过热力学计算和循环伏安测试等方法,测定了二氧化铀在氯化锂熔盐中的还原电位。在工艺研究中,以装载十克量级二氧化铀片体的金属篮为工作电极、装载金属锂的金属篮为对电极、镍-氧化镍为参比电极,通过控制电位或控制电流电解的方式研究了熔盐杂质、还原电位、电量比、阴阳极距离和阴阳极面积比等因素对二氧化铀电解还原的影响。在初步确定工艺优选的参数后,开展了百克量级二氧化铀还原实验,通过X射线粉末衍射、酸碱滴定和金属离子测定等方法对阴极产物和熔盐组成进行了分析。实验结果表明,还原产物主要由金属铀和碳化铀组成,二氧化铀XRD特征峰面积占比仅为6.9%。还原后的片体内部还有约11.4%的氯化锂、5.83%的氧化锂和0.11%的金属锂。本文研究不仅验证了二氧化铀电解还原的可行性,还确定了还原工艺的关键影响因素,为后续更大规模还原实验的开展奠定了坚实的基础。 展开更多

关键词 乏燃料干法后处理 二氧化铀 电解还原 氯化锂

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氟化挥发流化床反应器设计及试验研究

6

作者 张立鑫 朱盈喜 +4 位作者 袁知梁 吴应杰 张胜伟 王文辉 杨廷贵 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第6期1245-1253,共9页

氟化挥发流程作为较有希望实现工业化的干法后处理路线之一,因其对金属、氮化物及氧化物燃料的广泛适用性而备受关注。为开发可支撑乏燃料干法后处理氟化挥发技术的新型反应器原型与工艺参数体系,本研究聚焦乏燃料流态化氟化工艺,基于... 氟化挥发流程作为较有希望实现工业化的干法后处理路线之一,因其对金属、氮化物及氧化物燃料的广泛适用性而备受关注。为开发可支撑乏燃料干法后处理氟化挥发技术的新型反应器原型与工艺参数体系,本研究聚焦乏燃料流态化氟化工艺,基于流化颗粒临界流化速度(0.0413 m/s),完成了反应器结构参数计算与关键部件设计,成功研制了小型化纯镍流化床装置,并系统开展了温度场分布及颗粒流化行为表征。实验结果表明,反应器核心区可稳定维持650℃高温,流态化曲线与温度场数据证实了高温工况下床层的动态稳定性。进一步以UF_(4)为原料进行氟化验证,结果显示,在温度550℃、氟气流量20 L/min、投料量100 g条件下,2 h内实现99.4%的UF_(6)转化率,证实了反应器设计的合理性和流化氟化工艺的可行性。 展开更多

关键词 氟化挥发 流化床反应器 UF_(4) 乏燃料流态化氟化 乏燃料干法后处理

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我国乏燃料干法后处理技术研究现状与发展 被引量：40

7

作者 林如山 何辉 +1 位作者 唐洪彬 叶国安 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期115-125,共11页

乏燃料干法分离是一种适应性更强、处理对象更广的后处理技术路线,是乏燃料分离领域的研究热点之一。美俄等基于熔盐电化学分离技术,分别建立了经工程规模热验证的干法后处理流程。我国早期开展了氟化挥发法研究,近年来针对氧化物乏燃... 乏燃料干法分离是一种适应性更强、处理对象更广的后处理技术路线,是乏燃料分离领域的研究热点之一。美俄等基于熔盐电化学分离技术,分别建立了经工程规模热验证的干法后处理流程。我国早期开展了氟化挥发法研究,近年来针对氧化物乏燃料和熔盐堆燃料循环分别开展了较广泛的基础理论和工艺研究。本文总结了我国在氯化物和氟化物熔盐体系中稀土、铀、钚电解分离与铀氟化挥发等研究进展,并结合我国先进核燃料循环体系建设,提出了下一步发展建议。 展开更多

关键词 乏燃料 干法后处理 熔盐电解 氟化挥发 熔盐萃取 蒸馏

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熔盐电解法乏燃料干法后处理技术研究进展 被引量：18

8

作者 唐浩 任一鸣 +2 位作者 邵浪 钟毅 高瑞 《核化学与放射化学》 CSCD 北大核心 2017年第6期385-396,共12页

熔盐电解法是目前最有前途的干法后处理技术,适合于处理氧化物和金属等不同类型乏燃料。熔盐电解法主要包括四个核心流程,即首端处理、电解还原、电解精炼和提取以及废物处理。本文以国际上最新的研究进展为蓝本,综述熔盐电解法乏燃料... 熔盐电解法是目前最有前途的干法后处理技术,适合于处理氧化物和金属等不同类型乏燃料。熔盐电解法主要包括四个核心流程,即首端处理、电解还原、电解精炼和提取以及废物处理。本文以国际上最新的研究进展为蓝本,综述熔盐电解法乏燃料后处理技术的基本流程以及待解决的关键问题。 展开更多

关键词 乏燃料 干法后处理 核废物 熔盐电解 锕系元素

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核燃料后处理技术发展及其放射化学问题 被引量：36

9

作者 叶国安 张虎 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1289-1294,共6页

从化学分离手段的改进、后处理的对象变化、与分离功能的拓展等方面较为系统地阐述了核燃料后处理技术发展过程及技术特点;以先进核能系统中分离嬗变为目标,概括总结了从第二代后处理技术向第三代和第四代后处理技术发展过程中Purex流... 从化学分离手段的改进、后处理的对象变化、与分离功能的拓展等方面较为系统地阐述了核燃料后处理技术发展过程及技术特点;以先进核能系统中分离嬗变为目标,概括总结了从第二代后处理技术向第三代和第四代后处理技术发展过程中Purex流程、后续的分离工艺与处理快堆元件的干法后处理工艺中的主要放射化学问题。 展开更多

关键词 后处理 PUREX流程 次锕系元素 长寿命裂变产物元素 干法后处理

原文传递

无机氯化物熔盐在乏燃料干法后处理中的应用进展 被引量：9

10

作者 王有群 何辉 +3 位作者 林如山 叶国安 唐洪彬 贾艳虹 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2016年第8期1-5,共5页

综述了无机氯化物熔盐在乏燃料后处理中的应用进展,主要介绍了LiCl-KCl熔盐在金属乏燃料中的电解精炼和熔剂萃取、LiCl-Li_2O在金属氧化物或混合金属氧化物(MOX)乏燃料中的电化学还原及NaCl-2CsCl在氧化物乏燃料电化学沉积中的应用进展... 综述了无机氯化物熔盐在乏燃料后处理中的应用进展,主要介绍了LiCl-KCl熔盐在金属乏燃料中的电解精炼和熔剂萃取、LiCl-Li_2O在金属氧化物或混合金属氧化物(MOX)乏燃料中的电化学还原及NaCl-2CsCl在氧化物乏燃料电化学沉积中的应用进展。展望了中国无机氯化物熔盐在干法后处理中的应用前景及发展方向。 展开更多

关键词 氯化物熔盐 乏燃料 干法后处理

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镧系及锕系元素在离子液体中的电化学行为 被引量：4

11

作者 杨飞龙 陈长安 +1 位作者 王小英 张桂凯 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期321-327,共7页

乏燃料回收是核燃料循环的核心,对核安全和核能可持续发展具有重要的意义,其分为使用水溶液的湿法和不使用水溶液的干法处理。熔盐电解技术是乏燃料干法回收的重要方法之一,但其工艺温度往往在数百摄氏度,对设备和能耗要求都很高。离子... 乏燃料回收是核燃料循环的核心,对核安全和核能可持续发展具有重要的意义,其分为使用水溶液的湿法和不使用水溶液的干法处理。熔盐电解技术是乏燃料干法回收的重要方法之一,但其工艺温度往往在数百摄氏度,对设备和能耗要求都很高。离子液体具有电化学窗口宽、低熔点、低蒸汽压、热稳定性好等优点,有望替代高温熔盐用于乏燃料干法回收。本文概述了镧系元素和锕系元素在离子液体中电化学方面的研究状况,表明离子液体用于乏燃料干法回收是可行的,但需要更多的基础性研究。 展开更多

关键词 离子液体 电化学 乏燃料 干法处理

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熔盐冷冻壁应用中关键工艺影响因素研究 被引量：2

12

作者 孙波 周金豪 +4 位作者 佘长锋 窦强 龙德武 胡伟青 李晴暖 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期53-59,共7页

在熔盐堆燃料干法处理流程中,处理设备面临着严重的材质腐蚀问题。熔盐冷冻壁技术被视为保护相关设备耐受化学腐蚀的有效方法,而冷冻壁厚度的稳定控制是干法处理流程应用冷冻壁技术实现处理工艺目的的关键。基于自行研制的冷冻壁实验装... 在熔盐堆燃料干法处理流程中,处理设备面临着严重的材质腐蚀问题。熔盐冷冻壁技术被视为保护相关设备耐受化学腐蚀的有效方法,而冷冻壁厚度的稳定控制是干法处理流程应用冷冻壁技术实现处理工艺目的的关键。基于自行研制的冷冻壁实验装置,模拟了干法处理中熔盐冷冻壁的应用工况,考察了导热油进口温度、熔盐初始温度、加热器功率、冷冻壁初始厚度对冷冻壁厚度变化的影响,得到了各个因素的影响规律,并总结了最佳的应用工艺条件。利用热流量的变化分析了冷冻壁厚度变化的原因:热流量越大,冷冻壁厚度减小量越大,达到平衡时,热流量越大,冷冻壁平衡厚度越小。通过实验数据拟合得到了线热流密度与冷冻壁平衡厚度的关系式,平均相对误差11.2%。 展开更多

关键词 冷冻壁 干法处理 熔盐堆

原文传递

不同干燥方法对消化内镜再处理效果的影响研究 被引量：10

13

作者 黄婵 娄廼彬 +2 位作者 彭秋生 安芳 杨思慧 《中华医院感染学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2017年第20期4787-4790,共4页

目的探讨应用微生物学监测比较乙醇干燥、压缩空气干燥等不同干燥方法对内镜消毒效果的影响。方法分层随机抽样、双盲设计,入选的内镜经专人执行标准化的"预处理-清洗-漂洗-消毒-终末漂洗"后,随机分为三组:A组99条,不进行干... 目的探讨应用微生物学监测比较乙醇干燥、压缩空气干燥等不同干燥方法对内镜消毒效果的影响。方法分层随机抽样、双盲设计,入选的内镜经专人执行标准化的"预处理-清洗-漂洗-消毒-终末漂洗"后,随机分为三组:A组99条,不进行干燥;B组96条,压缩空气吹干各管腔各30s;C组105条,75%乙醇30ml冲洗内镜各管腔,保持3min,然后用压缩空气吹干各管腔30s。微生物学采样以10ml中和剂注入内镜活检管腔,收集后接种于普通琼脂平皿,于35℃培养48h,计数菌落数。结果各组菌落数为偏态分布,C组菌落数的P70,P80,P90均小于其他两组,差异有统计学意义(P<0.05)。三组微生物学监测合格率分别为A组73.73%、B组77.08%,C组89.52%,C组的微生物学监测合格率高于A组,差异有统计学意义(P<0.05);其中,胃镜经过三种干预处理后微生物学监测合格率,差异无统计学意义;而肠镜经三种干预处理后微生物学监测合格率分别为45.71%,54.28%,88.37%,差异有统计学意义(P<0.05)。共检出病原菌86株,其中革兰阴性菌17株,检出率5.67%,革兰阳性菌68株,检出率22.67%,真菌1例,检出率0.33%;以微球菌与枯草杆菌的检出率最高。结论使用75%乙醇对消毒后的内镜进行干燥可提高内镜再处理流程的消毒效力,乙醇干燥法优于压缩空气干燥法或仅以注射器抽吸水分的方法。 展开更多

关键词 内镜 再处理流程 消毒 干燥 微生物学监测

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废旧干电池的回收利用 被引量：7

14

作者 白云起 白青子 吴鹏 《化学工程师》 CAS 2002年第3期55-56,共2页

本文介绍了废旧干电池可能给环境带来的危害、回收的意义 ,以及再生利用的途径 。

关键词 再生 锌锰电池 环境保护 废旧干电池 回收利用

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国外核燃料后处理化学分离技术的研究进展及考察 被引量：35

15

作者 韦悦周 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1272-1288,共17页

后处理技术可分为使用水溶液的湿法和不使用水溶液的干法。湿法主要有溶剂萃取法(液液萃取法)、离子交换法和沉淀法等。以TBP(磷酸三丁酯)为萃取剂的PUREX法是当今后处理的主流技术。通过PUREX流程,可回收乏燃料中约99.5%的铀和钚,但由... 后处理技术可分为使用水溶液的湿法和不使用水溶液的干法。湿法主要有溶剂萃取法(液液萃取法)、离子交换法和沉淀法等。以TBP(磷酸三丁酯)为萃取剂的PUREX法是当今后处理的主流技术。通过PUREX流程,可回收乏燃料中约99.5%的铀和钚,但由于长寿命次锕系元素(MA:Np、Am、Cm)以及Tc等得不到有效的分离回收,放射性废物的放射毒性仅降低一个量级。并且该技术本身存在萃取工艺流程复杂,设备规模大,产生大量的难处理有机废液等问题。多年来世界核能主要国家都在致力于改良PUREX流程的同时,开展更先进的湿法后处理技术研发。干法后处理采用熔盐或液态金属作为介质,主要有电解精炼法、金属还原萃取法、沉淀分离法和氟化物挥发法等。具有装置规模较小,耐辐照性强,临界安全性高等优点。但分离性能较低,且由于操作温度高(数百摄氏度),材料耐用性以及操作可靠性尚待解决。近年来干法作为金属燃料后处理以及超铀元素嬗变燃料处理的分离技术,重新受到重视。本文概括介绍了国外先进湿法和干法后处理技术的研究动向,并对分离技术中的主要化学问题进行了分析和考察。 展开更多

关键词 乏燃料 化学分离 湿法后处理 干法后处理

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LiCl-KCl熔盐体系中Ce(Ⅲ)在液态Ga电极上的电化学行为 被引量：2

16

作者 林如山 王有群 +1 位作者 何辉 叶国安 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期530-536,I0003,共8页

采用循环伏安法(CV)、方波伏安法(SWV)和计时电位法(CP)等暂态电化学方法研究了LiCl-KCl熔盐体系中Ce(Ⅲ)在液池Ga和液膜Ga电极上的电化学行为。以高纯Al 2O 3包覆的石墨棒作对电极,以Ag/AgCl(x=2%)为参比电极,结果表明,在液池Ga电极上,... 采用循环伏安法(CV)、方波伏安法(SWV)和计时电位法(CP)等暂态电化学方法研究了LiCl-KCl熔盐体系中Ce(Ⅲ)在液池Ga和液膜Ga电极上的电化学行为。以高纯Al 2O 3包覆的石墨棒作对电极,以Ag/AgCl(x=2%)为参比电极,结果表明,在液池Ga电极上,Ce(Ⅲ)可一步还原为αGa 6Ce:Ce(Ⅲ)+3e+6Ga=αGa 6Ce,该反应为不可逆过程,并受扩散控制;Ce(Ⅲ)的扩散系数与温度的关系式为:ln D=2.88-10118.4/T;Ce(Ⅲ)/αGa 6Ce的半波电位与温度的关系式为:E=-1.701+5.472×10-4 T。此外,在Ga液膜电极上,Ce(Ⅲ)可发生欠电位沉积,形成至少三种金属间化合物。 展开更多

关键词 Ce(Ⅲ) 液态Ga电极 电化学行为 LiCl-KCl 干法后处理

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乏燃料后处理技术研究现状 被引量：16

17

作者 廖映华 云虹 王春 《四川化工》 CAS 2012年第4期12-15,共4页

主要针对水法、干法和超临界流体萃取等三种乏燃料后处理技术的特点、国内外研究现状进行了综述,并指出从长远来看,先进反应堆乏燃料处理倾向于利用干法后处理技术,在乏燃料后处理/分离一体化水法后处理流程中倾向于采用超临界流体萃取... 主要针对水法、干法和超临界流体萃取等三种乏燃料后处理技术的特点、国内外研究现状进行了综述,并指出从长远来看,先进反应堆乏燃料处理倾向于利用干法后处理技术,在乏燃料后处理/分离一体化水法后处理流程中倾向于采用超临界流体萃取后处理技术。 展开更多

关键词 乏燃料后处理 水法后处理 干法后处理 超临界流体萃取

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乏燃料干法后处理研究中的分析方法 被引量：5

18

作者 白雪 常志远 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期145-153,共9页

综述了几种典型的乏燃料干法后处理方法,并对其中使用的分析方法进行了总结。详细论述了干法后处理研究中的在线分析方法,包括电化学分析方法、紫外可见吸收光谱法、X射线衍射法、拉曼原位分析、EXAFS原位分析、NMR原位分析等。在线分... 综述了几种典型的乏燃料干法后处理方法,并对其中使用的分析方法进行了总结。详细论述了干法后处理研究中的在线分析方法,包括电化学分析方法、紫外可见吸收光谱法、X射线衍射法、拉曼原位分析、EXAFS原位分析、NMR原位分析等。在线分析方法有助于对工艺料液中物质的形态及结构进行实时监测。此外,离线分析方法可作为在线方法的有效补充,根据研究对象的形态(气态、液态、固态)对一些典型的离线分析方法进行了论述。 展开更多

关键词 乏燃料 干法后处理 在线监测 离线分析

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LiCl-KCl熔盐体系中铀与铈电化学分离研究 被引量：2

19

作者 王有群 曾德军 +4 位作者 林如山 何辉 张志宾 刘云海 叶国安 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第1期82-89,共8页

LiCl-KCl熔盐体系中铀与稀土元素在惰性电极上的分离是电解精炼干法流程中去污的关键步骤。采用方波伏安法(SWV)和开路计时电位法(OCP)研究了LiCl-KCl熔盐体系中U^(4+)和Ce^(3+)的电化学行为,探讨了U^(4+)与Ce^(3+)的还原机理,得到了U^(... LiCl-KCl熔盐体系中铀与稀土元素在惰性电极上的分离是电解精炼干法流程中去污的关键步骤。采用方波伏安法(SWV)和开路计时电位法(OCP)研究了LiCl-KCl熔盐体系中U^(4+)和Ce^(3+)的电化学行为,探讨了U^(4+)与Ce^(3+)的还原机理,得到了U^(3+)/U和Ce^(3+)/Ce的表观还原电势。随后,采用恒电位电解法电化学分离了UCl_(4)-CeCl_(3)和UCl_(3)-CeCl_(3),使用能量色散X-射线光谱(EDS)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)确定了电解产物中各元素含量及分离因子。电化学行为研究结果表明,U^(4+)分两步还原为金属(U^(4+)→U^(3+)、U^(3+)→U),Ce^(3+)可一步还原为金属。恒电位电解UCl_(4)-CeCl_(3),产物中含有33.0%的Ce,未能有效地分离铀与铈;金属锂还原UCl_(4)得到UCl_(3)后,恒电位电解UCl_(3)-CeCl_(3)得到枝晶状和片状两种形貌的电解产物。ICP-MS分析结果表明,枝晶状电解产物中U和Ce含量分别为93.84%和5.05%,U与Ce的分离因子为155.1;片状电解产物中U和Ce含量分别为92.65%和5.54%,U与Ce的分离因子为131.7。 展开更多

关键词 熔盐 干法后处理 铀 铈 电化学分离

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熔盐冷冻壁传热平衡数值模拟及实验研究 被引量：1

20

作者 孙波 周金豪 +2 位作者 窦强 胡伟青 李晴暖 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期63-68,共6页

在熔盐堆燃料干法处理流程中,处理设备面临着严重的材质腐蚀问题。熔盐冷冻壁技术被视为保护相关设备耐受化学腐蚀的有效方法。熔盐冷冻壁厚度及温度场分布对防护效果及相关干法工艺参数有重要影响,在中心冷却式冷冻壁实验装置上采用FLi... 在熔盐堆燃料干法处理流程中,处理设备面临着严重的材质腐蚀问题。熔盐冷冻壁技术被视为保护相关设备耐受化学腐蚀的有效方法。熔盐冷冻壁厚度及温度场分布对防护效果及相关干法工艺参数有重要影响,在中心冷却式冷冻壁实验装置上采用FLi Na K熔盐介质开展了冷冻壁维持的实验研究,采用中心冷棒空气冷却的方式得到了不同壁温下冷冻壁的厚度范围及反应釜内温度场分布。结合数值模拟计算了冷冻壁的传热平衡工况,并与实验值进行对比和分析,得到了较为适宜的冷冻壁厚度的调节工况。冷冻壁厚度控制工艺和釜内温度场分布可为冷冻壁工艺容器的设计提供参考。 展开更多

关键词 冷冻壁 干法处理 熔盐堆

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