钍——鈾栅零功率堆临界实验

本实验是在中国科学院上海原子核研究所的铀—水栅零功率实验装置上完成的。所用燃料组件是为秦山300MWe压水堆核电站零功率堆物理实验时所用的15×15核燃料组件。而钍元件是直径为φ8毫米的铝包壳四氟化钍(ThF_4)棒,可根据实验要求把铀和钍棒混列在一起,组合成五种不同水铀比(即2.051、2.225、2.490、2.827、3.080),以及中心一组钍元件条件下的外推临界和超临界周期内插,边界元件当量的实验测量工作。对实验结果进行了理论校算,取得了比较满意的结果。     

高温气冷堆(HTGR)釷、鈾燃料元件后处理萃取流程实验研究

针对HTGR钍、铀燃料元件高燃耗、~(232)U含量高的特点提出了酸式进料的单循环溶剂萃取流程,并进行了串级实验。钍、铀收率达到>99.6％,钍、铀产品对Cs,Sr,Zr—Nb,Ru的去污满足远距离操作条件下再制造核燃料元件的要求。     

高温气冷堆(HTGR)钍、铀燃料元件后处理萃取流程实验研究

针对HTGR钍、铀燃料元件高燃耗、~(232)U含量高的特点提出了酸式进料的单循环溶剂萃取流程,并进行了串级实验。钍、铀收率达到>99.6％,钍、铀产品中Cs,Sr,Zr-Nb,Ru的去污满足远距离操作条件下再制造核燃料元件的要求。     

高温气冷堆(HTGR)钍、铀燃料元件后处理萃取流程实验研究

针对HTGR钍、铀燃料元件高燃耗、~(232)U含量高的特点提出了酸式进料的单循环溶剂萃取流程,并进行了串级实验。钍、铀收率达到>99.6％,钍、铀产品中Cs,Sr,Zr-Nb,Ru的去污满足远距离操作条件下再制造核燃料元件的要求。     

离子交换法分离铀中的微量钍

矿石中常有铀钍伴生的情况,因此在精炼的天然铀产品中常含有微量钍。这样制成的生产堆燃料元件辐照时,铀-232俘获中子而转变为镤-233,这会使经后处理得到的铀钚产品中γ放射性过高。为此,应对前处理中得到的精炼铀产品中的钍含量加以检验和控制。此外,Thorex流程中的铀-233液流和最终铀产品中也必定含有微量钍,须进行检测。因此,建立一个简便可靠的方法来分析大量铀中的微量钍,就具有实际的意义。本文采用简     

高温气冷堆钍铀燃料后处理溶剂萃取工艺研究

分析了高温气冷堆(HTGR)燃料元件的特性,研究设计了一个应用30％TBP进行钍铀分离净化的单循环溶剂萃取工艺流程。同时对铀产品进一步纯化的铀线二循环工艺条件也进行了研究,以满足HTGR燃料元件对后处理的不同要求。     

高温气冷堆钍铀燃料后处理溶剂萃取工艺研究

分析了高温气冷堆(HTGR)燃料元件的特性,研究设计了一个应用30％TBP进行钍铀分离净化的单循环溶剂萃取工艺流程。同时对铀产品进一步纯化的铀线二循环工艺条件也进行了研究,以满足HTGR燃料元件对后处理的不同要求。     

锆英石中微量铀、钍的测定方法研究

本文研究了锆英石中微量铀、钍的测定方法。D_(235)强碱性阴离子交换树脂在4 mol·L~(-1)盐酸介质中能完全吸附铀,而对锆、铪、钍、铁(Ⅱ)等离子的分配系数等于或近于零的性能使微量铀和锆得以有效地分离。采用钽试剂——氯仿萃取锆,使微量钍和锆分离。通过多次实验选择了铀、钍与锆的最佳分离条件,用于测定锆英石中微量铀、钍,获得了较为满意的结果。     

α铀系测年试样化学前处理方法适用性评价

针对不同铀含量、不同样品纯度的样品,综合离子交换树脂柱铀钍分离-电沉积法和萃取色谱树脂柱铀钍分离-微沉积膜法,建立了α铀系测年离子交换树脂柱铀钍分离-微沉积膜法化学前处理方法。实验结果表明:离子交换树脂柱铀钍分离-微沉积膜法既适用于铀含量较高、样品较纯、用量较少的样品,也适用于杂质较多、铀含量较低、用量多的不纯碳酸盐样品,在样品化学前处理过程中具有更好的适用性。     

紧凑型压水堆钍-铀燃料长寿期堆芯物理特性研究

针对棒元件正方形栅格组件,进行均匀混合钍-铀燃料中子学分析。分析表明:钍-铀燃料能够使组件反应性随燃耗变化曲线更平缓,非常有利于提高反应性控制能力。在此基础上,以紧凑型压水堆为对象,进行钍-铀燃料长寿期堆芯方案概念设计研究并进行评价。计算表明:堆芯燃耗寿期可达到1000等效满功率天(EFPD),235U利用率可达到51.3%。研究表明:紧凑型压水堆应用钍-铀燃料,是实现长寿期设计的重要技术途径之一。     

钍铀核燃料后处理萃取过程的数学模拟及工艺流程的计算机优化

本文推导出了高酸度(0.42—3mol/1)下,钍铀和硝酸在30％TBP-煤油体系中的分配数学模型。同时,利用该模型对钍基核燃料后处理中钍铀分离净化工艺流程进行了计算机模拟和参数优化。经优化得到了一个最佳流程,通过实验验证,实验值和计算值相近。     

铀钍分离的实验室研究

本文研究了铀钍萃取分离条件。采用30％磷酸三丁酯(TBP)-煤油作补萃剂,稀硝酸作反萃剂,常温操作。应用串级实验,确定了1B槽的反萃段和补萃段的萃取理论级数、流比和反萃剂的酸度,同时测得了铀钍的净化系数。铀中去钍的分离系数>200,铀的收率>99.7％。     

Thorex流程离心萃取器验证台架实验

钍基核燃料后处理Thorex流程的发展倾向于酸式进料,单循环。基于30级10mm环隙式离心萃取器台架系统,对酸式进料、单循环Thorex流程工艺进行台架实验验证。实验结果表明:全流程钍回收率为99.994%,铀回收率为99.30%,钍中去铀分离因子SF_(U/Th)为1.5×10~2,铀中去钍分离因子SF_(Th/U)为2.2×10~4。增加1B工艺段(钍铀分离段)补萃级数应可以进一步提高铀回收率。     

钍-铀燃料后处理中新萃取剂的研究——Ⅲ.N-正辛基己内酰胺萃取铀和钍

报道了N-正辛基己内酰胺(OCLA)-三甲苯从硝酸介质中萃取铀、钍的实验结果。OCLA对这两种元素的萃取规律类似于TBP,但分配系数(D)比TBP的高。用斜率法求得铀、钍的溶剂化数均为2,硝酸的溶剂化数为1。还对温度对萃取的影响,铀、钍的反萃及三相的形成进行了研究,计算了萃取平衡常数和铀、钍的△H值。     

β-二酮螯合物在铀、钍定量分析方面的应用

钍、铀(Ⅳ)、铀(Ⅵ)可用含氟β-二酮的苯溶液萃取。在不同的pH范围内,可进行定量萃取。已经确定,用这些螯合物的气相萃取色谱定量分析钍和铀的实验条件。     

级联α-对法测定微量铀和钍

陶器和瓷器中所含铀和钍的量在大多数情况下是很少的,针对这一特点,选用级联α-对法测定微量铀和钍。方法的优点是简便易行,用无限厚源,制样比较简单;探测元件采用ZnS屏,加上一套测定α-粒子的装置,要求它能够区分总的α-计数和级联α-计数。     

β-γ反符合法测铀研究

我们开发了一种测铀的新方法。镭组和钍系许多元素在β蜕变后伴有γ蜕变,而铀组各元素却很少如此。据此,利用β-γ反符合技术压低镭组和钍系在测铀道的β贡献,相对突出铀组的β贡献,降低了镭钍对测铀的干扰,提高了测铀精度。本方法不但可以测量一般岩石样品中的铀含量,也能测量铀镭平衡破坏偏镭和钍铀含量比高的样品中的铀。实测表明,对于钍铀含量比高达11的样品,测铀的准确度仍符合规范要求。     

活性炭吸附剂用于大体积水中铀,钍浓集的方法研究

对ＩＲＰ—２活性炭吸附剂应用于水中铀、钍的浓集进行了条件试验和验证，提出了适用于环境水样中铀、钍的浓集方法。结合不同分析方法的需要，对浓集于吸附剂上的铀、钍给出了用硝酸和盐酸两种体系的解析方法。结果表明，对２０Ｌ水样中的铀和钍均可达到９０％以上的回收，可以用于环境水样中铀、钍的浓集。     

ICP-MS法测定TSP和PM2.5中痕量铀钍

采用微波消解法处理气溶胶样品,通过ICP-MS法测量大气TSP和PM2.5中痕量铀钍,测量结果分别与铀钍传统测量方法比较具有较好的一致性,ICP-MS法测量铀钍具有测量准确度高、稳定性好、检出限低等优点,可以作为辐射环境监测领域测量气体中铀钍含量的一种手段,大气TSP和PM2.5中铀钍测量数据为国内研究大气中放射性核素分布积累了宝贵数据。     

使用离散钍铀燃料组件的CANDU6堆物理特性初步研究

为研究钍铀燃料在CANDU6堆中的应用,采用DRAGON/DONJON程序,对使用离散型钍铀燃料37棒束组件的CANDU6堆进行时均堆芯分析。结果表明,组件采用235U富集度为2.5%的铀棒以及第1、2、3圈布置钍棒的37棒束组件,堆芯在8棒束换料、3个燃耗分区的方案下,组件的冷却剂空泡反应性较使用天然铀的37棒束组件（NU-37组件）与采用混合钍铀元件棒的37棒束组件更负;堆芯最大时均通道/棒束功率满足小于6700?kW/860?kW的限值;燃料转化能力比采用NU-37组件时更高;卸料燃耗可到达13400?MW·d/t(U)。研究表明,所设计的离散型钍铀燃料37棒束组件可用于现有CANDU6堆芯,且无需对堆芯结构及控制机构作重大改造;燃料组件和堆芯设计方案可为钍铀燃料在CANDU6堆芯的应用提供参考。