手套箱气氛中氚化水处理的工艺研究

分子筛吸附柱和热金属镁床是手套箱气氛中氚化水 (HTO)搜集和分解处理的一种有效手段。测试了分子筛柱对气氛中水的吸附性能和热金属镁床对HTO的分解性能。结果表明 :分子筛柱对气氛中水的吸附效率 >99 99% ,在空气中水含量为 3 4× 1 0 - 3～ 4 2× 1 0 - 3条件下 ,未发现吸附柱水的贯穿现象 ;热金属镁床对HTO的分解率 >99 9% ,当金属镁的消耗量大于 80 %时 ,未见分解率明显降低。     

钯合金膜分离器级联氢同位素分离研究

提出了一种基于钯合金膜分离器串联(PMSCS)的氢同位素分离系统的初步设计,建立了评估该分离方法分离效果的数学模型,根据此模型和前期关于分离器分离系数的测定结果,估算了多级氢同位素分离系统分离级数与分离产品气、尾气中氘和氕之间的关系.结果表明,分离系统所串联的分离级数量越大分离效果越好.对于一个5级串联分离系统(单级分离器分离系数q=1.8),当以50%H-50%D混合气体为原料气时,若产品气的提取比例为40%,产品气中的D含量将达到约92%,产品气得到了充分富集;若尾气的提取比例为40%,尾气中的氢含量将达到约99.95%,尾气中的氘得到了充分的贫化.与低温蒸馏、热循环吸附分离和钯合金膜分离器级联分离比较,钯合金膜分离器串联系统具有结构简单、氚的贮留量小等优点,适用于氢同位素混合气体的分批次操作分离.     

钯钇合金膜分离器的氕氘分离系数测定

文章设计钯钇合金膜氢同位素分离器，并系统研究分离系数与温度、分流比、气体流速等因素间的关系。研究结果表明：分离系数随温度的增加而下降，在573～723K范围内，对于66.2%H2-33.8%D₂气体，当进料流速为5L/min、分流比为0.1时，分离系数由2.09下降至1.85；而当分流比为0.2时，分离系数由1.74下降至1.52。随着分流比的增大，分离系数逐渐降低。在573K下，进料流量为5L/min时，对于15.0%H2-85.0%D₂，当分流比由0.050增大至0.534时，分离系数由2.43降低至1.35；对于66.2%H2-33.8%D₂，当分流比由0.050上升至0.688时，分离系数由2.87下降至1.30。对于一定的分离过程，原料气体流速存在最佳值，达到该值时，分离系数最大。     

载钯硅藻土制备及吸/放氢性能分析

采用(NH4)2Pd(NO3)4浸渍-热分解法制备了钯含量为44.5%±0.1%的载钯硅藻土(Pd/K)颗粒,对材料进行了BET、XRD、X荧光、冷热循环分析,测定了常温下的吸/放氢(氘)等温线。结果表明,Pd/K经多次吸/放循环后有轻微的粉化;随循环次数的增加,粒径分布趋于稳定。与纯钯相比,吸/放氢(氘)等温线呈现坪台压力上升,坪斜增加,吸氢容量减小的特点;同一温度下,氕的滞后效应明显大于氘;温度升高,滞后效应减小。     

钯合金膜分离器级串氢同位素分离

基于钯合金膜分离系数测定的实验结果,设计了单级钯合金膜氢同位素分离器,测试了分离器对H-D混合气体的分离系数,建立了该分离器在理想级串下达到一定分离要求所需的分离级数和分离膜面积,以及分离过程中氢同位素丰度变化的计算模型。结果表明,在673K,分流比为0.1时,该分离器对54.3%H2-45.7?的分离系数为1.54;单级分离器的分离系数是级串分离系统级数的决定性指标,提高单级分离器的分离系数可以减少分离系统的级数,提高分离系统的效率。     

高纯3He提取方法研究与比较

报道了采用700 ℃铀床、77 K低温活性炭柱提取高纯3He,之后采用氢同位素稀释法除去3He中微量氚的研究结果.700 ℃流通式铀床和77K低温活性炭柱吸附方法,能快速除去3He中杂质组分,得到纯度大于99.99%的高纯3He;氢同位素稀释法能够将3He中3H摩尔分数降到低于3.5×10-10%.与其他方法比较,氢同位素稀释法工艺过程更加简单,3He收率更高.     

钯钇合金膜分离器级联分离氢同位素理论计算

钯合金膜分离氢同位素具有分离能力强、氚滞留量小以及装置设计简单等优点,是一种很有发展潜力的氢同位素分离方法,但受膜及泵输系统等因素的制约,目前仍处于概念设计阶段。文中针对级联分离建立了考虑返混的近似模型。模型表明:各级的分流比和分离系数相同时,对含氚体积分数0.065%的氢同位素混合气体,在0.2分流比(体积比),分离系数为2.5时,经过3级富集和4级贫化就可以得到含氚体积分数1.5%的产品和含氚体积分数0.000 5%的贫料;相同分离系数下,分流比较大时分离系统的规模较小。     

BIIR/酚醛硫化树脂复合胶乳膏化浓缩工艺的研究

采用膏化浓缩法对BIIR/酚醛硫化树脂复合胶乳进行浓缩,研究适宜的膏化浓缩工艺条件.结果表明,采用膏化浓缩法,以海藻酸钠为膏化剂,可对BIIR/酚醛硫化树脂复合胶乳进行浓缩,浓缩后胶乳粒径明显增大,但可正常使用;膏化剂用量越大,膏化浓缩速度越慢,膏化自然终止时胶乳固形物质量分数越小,膏化剂与体系内水的质量比为0.1%～0.2%时较合适.     

充氚不锈钢微观组织及断裂特征

采用力学拉伸实验测定充氚不锈钢的断裂强度值,采用拉伸断口进行SEM观察和正电子湮灭(PAT)分析,采用TEM动态拉伸实验观察和记录材料在微观断裂过程中的行为,通过对比分析氚对不锈钢断裂过程的影响。结果表明,高温充氚后,室温存放2a,样品中氚衰变产生的氦累积已达约30ppm;氚、氦使样品断裂强度降低,内部缺陷增多,正电子寿命变长。TEM观察未发现明显的氦泡组织;动态拉伸实验表明,充氚促进裂纹尖端位错的发射和增殖;HR-1、HR-2不锈钢微观断裂过程相似,可表述为氚致微裂纹的形核-形成微空洞-微空洞长大-空洞连接(断裂)。氚、氦使无位错区减小甚至消失。     

基于PHA的TBM氚系统安全分析

使用预先危险性分析(PHA)方法对国际热核聚变实验堆计划(ITER)实验包层(TBM)附属氚处理系统的初级氚包容系统进行安全分析。首先给出PHA分析的基本过程,其次简要分析氚系统功能和多重包容安全措施,划分出控制氚迁移的多重包容边界和流体回路边界,确定氚释放为PHA的重点。最后编制出PHA表,分析造成氚危险性释放的原因和危害后果,并给出预防措施。在PHA的基础上,列出应进行深入分析的几种典型事故。对氚设施和其他各种核设施安全水平的评估方法进行初步研究,对影响氚设施安全水平的几类重要因素进行分析,给出核设施安全水平的计算方法。