捷克共和国完成乏燃料地质处置包的开发

2021年11月25日,斯柯达宣布捷克共和国乏燃料地质处置包的开发已经完成。处置包为一个耐腐蚀钢制成的密封容器,用于贮存VVER反应堆的高放射性乏燃料组件。捷克共和国有两座核电站——杜科瓦尼核电站和特梅林核电站,前者拥有4座VVER-440机组,后者有两座VVER-1000机组。两座核电站提供全国电力的三分之一。斯柯达表示,乏燃料包的概念将是将乏燃料组件放置在密封的不锈钢外壳内,然后再放置在两端密封的碳钢圆筒内。     

ENUN 24P乏燃料运输容器排气排水孔盖泄漏检测方法的改进北大核心CSCD

乏燃料运输容器内盖上的排气/排水孔盖作为容器包容边界之一,采用双○型金属密封圈,在容器装载乏燃料组件后需对排气/排水孔盖进行氦泄漏检测。ENUN 24P乏燃料运输容器调试过程中,发现原泄漏检测工具存在孔盖与密封面对中困难、操作复杂、易损坏密封面、增加操作人员受照风险和检测方法未考虑本底值等问题。针对以上问题,提出了改进检测工具和增加本底测量的检测改进措施,经过试验验证改进后的检测工具能有效地加快泄漏检测时间,操作简便,并减少操作人员受照剂量。改进后的检测工具也可应用于国内已有的NAC-STC型乏燃料运输容器排气/排水孔盖泄漏检测。     

英国坎布里亚郡建立第一个高放废物地质处置设施选址社区合作伙伴关系北大核心CSCD

为了推进关于高放废物地质处置设施选址的讨论,在英国坎布里亚郡的科普兰决定成立两个社区合作伙伴,其中第一个合作伙伴关系已经成立,这一举动是在最初的科普兰工作组成立一年后做出的。第二家合作伙伴有望很快在相邻的南科普兰成立。科普兰自治区议会和放射性废物管理组织决定在科普兰建立两个社区伙伴关系,第一个社区伙伴在中部科普兰已经启动。除了科普兰自治区议会和放射性废物管理组织外,中部科普兰地质处置设施社区伙伴关系的初始成员还包括坎布里亚地方议会协会。招募程序已经启动,未来几个月将招募更多成员。     

加速器驱动先进核能系统的乏燃料循环再生研究北大核心CSCD

乏燃料后处理是核燃料循环的关键环节,制约核电的可持续发展。借助于加速器驱动先进核能系统(ADANES)提供的高通量、硬能谱的外源中子,其乏燃料后处理只需除去乏燃料中的挥发性裂变产物和影响次锕系元素嬗变的中子毒物,长寿命的次锕系元素Np、Am、Cm可与二氧化铀一起转化为新的燃料元件在加速器驱动燃烧器中燃烧、嬗变、增殖和产能。基于此,本课题组提出了加速器驱动的乏燃料后处理及再生制备的技术路线,包括高温氧化粉化与挥发、选择性溶解分离和燃料再生制备。本文主要介绍了近几年本课题组在这三方面所取得的一些成就,希望能为加速器驱动先进核能系统的乏燃料后处理提供基础数据。     

加拿大与韩国达成利用乏燃料经验的谅解备忘录北大核心CSCD

加拿大核实验室(CNL)和韩国水电公司(KHNP)计划根据双方间的谅解备忘录,利用几十年贮存Candu堆乏燃料的经验收集的数据,加强合作研究活动。双方将开展知识共享和其他联合活动,推进乏燃料的贮存、运输和处置,探讨核设施退役和废物管理方面的合作机会。加拿大核实验室在Chalriver、Douglas Point、Gentilly和Whiteshell运营了多个Candu堆原型和试验反应堆,管理乏燃料,并为这些反应堆和其他商业反应堆进行了几十年的支持研究。它的Chalk River实验室园区也是屏蔽设施和先进材料研究能力的所在地,这些设施具有独特的设备,可以对Candu堆乏燃料进行辐照后检查。     

乏燃料处置的必要性及其处置库环境化学行为

为了确保核燃料循环的安全性,不宜处理的乏燃料也应该同玻璃固化体一样作为高放废物进行深地质处置。本文综述了一些前期工作,归纳了空气侵入和水的辐解产生氧化性产物是导致乏燃料UO₂基体氧化溶解的主要因素;核燃料浸出实验结果显示铀和锕系镧系元素每天的浸出量是相应核素总量的1/10⁷,比裂变产物的浸出速率小一个数量级。铁金属被各国选为高放废物处置容器材料的原因是其低价格、高强度和优秀的还原能力。在最不利的地下水侵入深地质处置库、近场处置容器防腐层破损的情景下,铁容器材料表面与地下水反应产生氢气,氢气通过还原反应消耗辐解产生的氧化性自由基和分子,并能还原乏燃料表面的U(Ⅳ),大幅度减缓乏燃料的腐蚀和溶解;乏燃料中裂变产物贵金属合金颗粒对氢气有催化作用;处置容器表面铁金属能还原沉积溶解的多价态核素U(Ⅵ)、Np(Ⅴ)、Tc(Ⅶ)、Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)。希望本文对我国确立以铁基金属为处置容器材料的包括乏燃料在内的高放废物深地质处置概念有参考作用。     

冷坩埚技术处理动力堆乏燃料高放废液的应用前景分析北大核心CSCD

随着我国核电技术的发展,对动力堆乏燃料高放废液玻璃固化的需求变得越来越迫切。本文梳理了冷坩埚技术处理动力堆乏燃料高放废液的应用前景,针对冷坩埚在处理动力堆乏燃料高放废液方面的技术优势、设计优势以及工艺优势做出了详细阐述,并基于国外冷坩埚高放废液玻璃固化研究进展的分析,对冷坩埚技术未来发展提出了建议。     

用于乏燃料组件上下端部活化源项分析的截面库研究北大核心CSCD

基于乏燃料组件上下端部活化源项精细化分析的需求,自制精细化问题相关截面库,并通过对比分析,研究不同截面库应用特点:活性区截面库和热中子截面库应用于活化源项计算时均存在较大的计算误差;组合截面库对共振群和快群截面的处理偏保守,当程序应用于上下端头活化源项计算时,分析结果偏保守;基于问题相关中子能谱自制的反应截面更加接近真实情况,基于此的计算结果也最接近真实情况。     

十个国家的乏燃料管理政策

[美国《原子能科学家公报》网站2011年6月27日报道]·乏燃料后处理不能消除对地质处置库的需求,或者放宽对地质处置库场址的要求.·事实证明,地质处置库的选址工作是非常困难的,仅有的成功案例均是通过自     

基于Non-Boussinesq模型的多流体域高温差乏燃料容器的自然对流传热特性研究

基于Boussinesq模型和全浮力模型原理,建立了高温差环境下Non-Boussinesq多流体域自然对流模型,通过对比高温差封闭空腔自然对流实验结果和预测结果,研究了Boussinesq模型、全浮力模型和Non-Boussinesq模型在单流体域和多流体域高温差环境下对流速和温度的预测能力。结果表明,单流体域下Non-Boussinesq模型和全浮力模型预测的流速和温度符合实验结果,平均预测误差小于9%;Boussinesq模型在高温差环境下对流速的预测精度较低;全浮力模型不能同时保证多流体域获得合理的流场分布;Non-Boussinesq模型能有效克服Boussinesq、全浮力模型的缺点;自然对流模型选取主要会影响内外部气体流速的预测,对容器内外部温度的预测影响较小。本研究建立的数值预测方法能够用于高温差环境下其他多流体域的自然对流的预测。      

土壤中残留放射性水平计算程序开发与应用北大核心CSCD

土壤中容许残留放射性水平是指导治理工程设计、实施、验收的重要基点之一,它直接涉及到安全、经济、技术可行性、社会影响等方面。本文简述了土壤中残留放射性与环境影响计算程序的物理模式及开发思想,结合实践进行了该程序实际应用计算,并作出简单分析。     

环氧树脂固化放射性废树脂的配方初探北大核心CSCD

为了将中、低放射性废树脂固化成稳定的固化体,采用环氧树脂为基材,通过添加合适的固化剂、稀释剂、阻燃剂等进行固化配方试验研究。结果表明,配方为E-44环氧树脂∶651固化剂∶添加剂=1∶0.53∶0.05(38∶20∶2)、质量包容率50%时,其固化体性能最优,并满足国标GB 14569.2的要求,研究结果表明采用环氧树脂体系固化放射性废树脂是可行的。     

压水堆核电厂气液态放射性流出物源项计算程序CPGale的开发北大核心CSCD

分析了压水堆核电厂运行状态下气液态放射性流出物的产生和排放途径,建立了压水堆核电厂运行状态下气液态放射性流出物源项的计算模型,开发了具有良好人机界面的计算程序CPGale,并采用国内在役压水堆核电厂的流出物源项实测值对程序进行了验证。结果表明,基于CPGale程序计算所得流出物源项相比实测值具有适度的保守性,可满足工程设计的需求。     

氧化石墨烯复合材料对铀的吸附研究进展北大核心CSCD

氧化石墨烯因其优异的吸附性能在放射性废水处理领域受到了重点关注,通过功能化改性可以进一步提升氧化石墨烯的吸附性能。本文首先介绍了氧化石墨烯对铀的吸附性能和吸附机理。然后根据改性方法的不同将氧化石墨烯复合材料分为共价键功能化改性材料和非共价键功能化复合材料。综合比较了共价键功能化改性材料和非共价键功能化复合材料对铀的吸附性能及分离回收能力,指出这两种改性方法的联合有望成为氧化石墨烯复合吸附材料未来的重点研究方向。     

深度学习引导的高通量分子筛选用于锶铯的选择性配位北大核心CSCD

试图从配位化学性质差异的角度增进对乏燃料后处理过程中锶铯分离的认识。基于对晶体结构进行数据挖掘和深度学习架构,从8种碱金属和碱土金属元素的配位结构(约3.3×10^(4)个样本)中归纳和分析锶、铯的配位化学性质,尤其是配位键长。通过引入贝叶斯优化工具,建立了高效的transformer模型,可以以很高的准确性预测配体与锶、铯离子分别的结合强度及其差异。作为概念验证,成功对配体分子结构(约9.1×10^(4)个)对锶、铯的潜在配位选择性进行排序,并为未来的配体设计确定了不同官能团对实现配位选择性的贡献度。本研究利用人工智能手段,为乏燃料后处理过程及放射化学语境中元素的配位化学信息及分离技术开发积累基础知识,为后续实验提供指导和参考。     

核电厂放射性废液水泥固化体的制备北大核心CSCD

针对某核电厂复杂成分的中、低放射性废液水泥固化体制备过程中出现的流动度损失快、泌水分层、凝结时间难控制等问题,通过实验研究掺合料、保水增稠材料、投料顺序等因素对放射性废液水泥固化体流动度、保水性能、凝结时间、固化体性能的影响规律。研制出既满足国家标准GB 14569.1—2011又适用于现有工程装置的放射性废液水泥固化体专用添加剂及配方,即专用添加剂配方为粉煤灰∶稠化粉∶外加剂A质量比=1∶1∶0.15,水泥固化体配方为水泥∶专用添加剂∶废液质量比=1∶0.272∶0.585。     

我国与核能署合作的回顾与展望北大核心CSCD

作为核领域重要的国际组织之一,经济合作与发展组织核能署通过其多项核能或核安全国际多边合作机制,促进各国在各类民用核技术和政策的关键问题上达成共识,推动先进核能技术的开发,为政府在能源与低碳经济的可持续发展等领域提供建议。我国自2002年起参加核能署的活动,参与制定相关技术文件和发展战略,提升核领域全球治理水平。本文系统梳理了过去20年中国与核能署的合作情况,特别是在核安全、放射性废物管理、退役和遗留场址管理、辐射防护、核法律、第四代核能系统等领域取得的重要进展,为进一步加强国际合作和提高我国国际影响力提供建议。     

水中总α、总β放射性实验的影响因素及测量方法讨论北大核心CSCD

利用低本底α、β测量仪,通过一系列比较实验和数据获得影响水中总α、总β放射性活度的实验因素。按照现行国标中的标准曲线法进行实验并分析关系曲线的拟合结果;采用^(241)Am和^(40)K标准粉末源进行串道干扰实验;最后利用热释光测量仪分析影响样品源计数值的因素。结果表明:“质量厚度净计数率”关系曲线线性拟合结果良好,可应用在实验计算中;在测量放射性活度较高的水样时,α通道对β通道产生的串道干扰需进行修正;样品源制备完毕后,不宜立刻测量,应贮存在干燥低本底的环境中,贮存后应用红外灯干燥足够长的时间并完全冷却后进行测量。     

基于生长抑素受体靶向的放射性金属药物的研究进展北大核心CSCD

神经内分泌肿瘤(neuroendocrine tumors,NETs)是一组起源于神经内分泌细胞的异质性肿瘤。它们可以发生在身体的任何部位,最常见于消化道、胰腺和肺。近年来NET的发病率和流行率均在逐年上升。NET的早期诊断一直很困难。生长抑素受体(somatostatin receptor,SSTR)作为NET中最常见的肽激素受体,已成为NET药物研发中的重要靶点。放射性核素标记的生长抑素类似物可与NET细胞表面过表达的SSTR特异性结合,因此,此类放射性药物可用于NET的早期诊断和靶向治疗。到目前为止,已有多个SSTR靶向放射性药物被美国食品药品监督管理局(FDA)、欧洲药监局(EMA)等机构批准上市,但在中国还没有此类上市的放射性药物。本文介绍了神经内分泌肿瘤与SSTR的关系以及生长抑素类放射性金属药物的研发历史,总结了已被FDA等各国药品监管部门批准的放射性诊断和治疗药物,然后介绍了生长抑素受体激动剂和拮抗剂药物的不同特点,评述了SSTR拮抗剂在放射性诊断和治疗领域的相关研究进展,基于SSTR拮抗剂的放射性金属药物已初步显示了比激动剂更好的诊断和治疗效果,可能具有良好的应用前景。