85 气体射流反冲传输装置的建立

为了对短寿命裂变产物核素进行连续收集，我们在中国原子能科学研究院重水反应堆上建立了一套气体射流反冲传输装置。该装置能将短寿命裂变产物从辐照靶所在的高辐射场区快速而有效地传输到远离靶的低本底区进行测量或进一步分离。该装置的特点是：辐照靶可反复使用，且不需对靶进行处理；传输快，适宜对裂变产物进行在线分离采集。气体射流反冲传输装置的原理基于轰击粒子（或裂变过程）使反应产物原子得到足够的反冲动能而与固体靶实现瞬间物理分离.     

自动切割取样装置研制

在分离短寿命裂变产物时,辐照后的样品经“气动传输系统”传出后,需将样品从样品盒中取出。因研究对象是半衰期为分钟级的短寿命核素,取样时间应尽可能的短。刚辐照后的样品剂量水平为居里级。为此,本工作针对液体样品的快速切割取样进行了研究,并成功研制出“自动切割取样装置     

Study on Automated Search, Location and Precise Re-location μm-size Particles

在分离短寿命裂变产物时，辐照后的样品经“气动传输系统”传出后，需将样品从样品盒中取出。因研究对象是半衰期为分钟级的短寿命核素，取样时间应尽可能的短。刚辐照后的样品剂量水平为居里级。为此，本工作针对液体样品的快速切割取样进行了研究，并成功研制出“自动切割取样装置”。     

裂变靶辐照装置水力特性试验技术

针对裂变靶辐照装置内外流道尺寸狭小的结构特点及实堆测量需求,提出了进行裂变靶辐照装置水力特性试验的技术方案,采用微小压力传感器实测狭窄套管内外流道的流动压差,通过单项标定试验获得内外流道压差-流量关系拟合公式.由该拟合公式得到的计算值与内外管实测流量的相对误差最大不超过士2%,可以用于裂变靶辐照装置在实堆中进行水力模拟的试验数据处理.     

气体裂变产物88Kr的放化分离方法

为了制备满足88Kr核参数测量的样品,本工作研究了88Kr的放化分离方法。以85Kr、125Xe为放射性示踪剂研究了活性炭柱对Kr和Xe的吸附分离条件。结果显示,在0℃下Xe能被活性炭柱快速吸附而Kr不吸附。研制了一套适用于短寿命气体裂变产物分离的装置系统,使用辐照的铀靶进行了88Kr样品的分离。Kr的收率大于90%,Xe及I的去污因子大于1×104,整个操作过程可在5min内完成。     

在线熔化靶气相热色谱分离装置的结构和主要特性

为研究中能重离子轰击天然Ｐｂ厚靶生成的较短寿命的Ｈｇ同位素产物，研制成功一套带有跑兔系统的气相热色谱装置，它可自动进行靶辐照并可实现Ｈｇ产物快速脱出、分离和收集。收集的样品被传送到低本底测量站而不破坏真空。利用此中分离半衰期２０ｓ或更短一些的核系。     

NbBr5及NbOBr3的在线气相等温色谱研究

采用在线等温气相色谱装置对Nb的短寿命同位素的溴化物和氧溴化物在石英柱中的挥发行为进行了研究.以252Cf源自发裂变产物中的短寿命核素99Nb(T1/2=15s)为研究对象,使用高纯氮气作载气,用溴化钾气溶胶的气喷嘴系统将裂变产物连续快速地传送到色谱装置.通过加入反应气体溴化氢,在900℃的反应区中生成易挥发的化合物....     

质谱法测定西安脉冲反应堆~(99)Tc嬗变率

热堆是嬗变长寿命放射性裂变产物的有效途径之一。西安脉冲反应堆属于低中子通量热堆(满功率运行时热中子通量密度为4.5×10~(13)cm~(-2)·s~(-1)),利用该堆开展了6个裂变产物~(99)Tc靶的嬗变技术研究。经过6h满功率辐照,~(99)Tc辐照产物~(100)Ru在靶件中的含量接近10~(-6)水平,为测定~(99)Tc的嬗变率,采用高灵敏的质谱分析方法准确测量辐照产生的痕量~(100)Ru的量。为克服本底干扰和同质异位素的影响,采用单接收ICP—MS测量了未辐照前锝金属靶件中的杂质含量,采用~(99)Ru同位素稀释多接收电感耦合等离子体质谱技术测定了化学制样流程本底铷的含量,并对流程本底中Ru同位素比值进行了分析,最后采用同位素稀释质谱技术测量了6个辐照靶件~(100)Ru的含量。结果表明,嬗变率测量值的扩展不确定度好于1.5%。     

三种铀靶中裂变气体产物氪、氙的释放

选用溶液蒸干靶、粉状靶和块状靶等三种铀靶作为研究对象,初步研究了三种靶中气体裂变产物氪、氙的释放率。在西安脉冲堆辐照三种铀靶后,分别在常压循环和吸附真空两种释放模式下释放裂变气体产物氪、氙。采用间接法测定各气体产物的释放率。由固体裂变产物得到的总裂变数计算各气体裂变产物的总核数,由释放的气体裂变产物实测释放的产物总核数,以上两值之比表征释放率。结果表明:气体裂变产物释放率在三种铀靶中差异较大,在块状靶中最低,说明氪、氙的释放率与靶件的化学形态密切相关,氪、氙产物独立产额的大小也是决定释放率的重要因素。     

钚及其裂变产物钯 、银 、镉 、锡 、锑 、锆的系统分离方法

描述了钚及其6种裂变产物钯、银、镉、锡、锑、锆的系统分离方法：在强碱性阴离子交换树脂柱上将盐酸介质的辐照靶溶解液中的这些元素分为5组,然后再针对各组目标元素进行分离和纯化,可简便快速地从同一份靶溶解液中分离以上7种元素。采用辐照铀靶对分离方法进行了验证,结果表明,分离流程对6种裂变产物的化学回收率均大于70%,对γ谱仪测量干扰的主要核素去污因子均大于1.0×10³,可满足²³⁹Pu裂变谷区核素裂变产额测量对化学分离的要求。     

利用缓发γ射线吸收剂量率测定~(235)U裂变数的方法研究

裂变数的测定通常是利用HPGe探测器无损测量的方法,但这种方法难以在高辐射通量情况下获取实时数据。针对上述场景,本文引入了剂量率测定裂变数的方法,并进行了可行性验证。本文利用数值计算方法计算裂变产物衰变链上各核素含量随时间动态变化情况,结合CENDL3.0库及ENDF BVII.1库中的产额数据及核衰变数据,计算了热中子辐照铀靶后距裂变产物约1 m处空气总吸收剂量率随时间的变化规律。在西安脉冲反应堆跑兔装置上辐照铀靶,跟踪了距裂变产物约0.5 m处总吸收剂量率变化曲线,结合理论计算结果获取了裂变数。计算均值与后期高纯锗探测器测量铀靶所得裂变数偏差为7%,这表明利用缓发?射线剂量率测定235U裂变数的方法可行,可用于较强剂量场下快速确定核燃料的裂变数。     

钚及其裂变产物钯、银、镉、锡、锑、锆的系统分离方法

描述了钚及其6种裂变产物钯、银、镉、锡、锑、锆的系统分离方法：在强碱性阴离子交换树脂柱上将盐酸介质的辐照靶溶解液中的这些元素分为5组，然后再针对各组目标元素进行分离和纯化，可简便快速地从同一份靶溶解液中分离以上7种元素。采用辐照铀靶对分离方法进行了验证，结果表明，分离流程对6种裂变产物的化学回收率均大于70%，对γ谱仪测量干扰的主要核素去污因子均大于1.0×10³，可满足²³⁹Pu裂变谷区核素裂变产额测量对化学分离的要求。     

短寿命核素分离装置控制系统的研制

由于裂变产物中存在大量短寿命核素,放射性强,故从裂变产物中分离短寿命核素时往往涉及操作人员的剂量防护问题。而自动化可以保证分离速度快、实验安全可靠、容易操作。为此,建立1套自动化快速分离装置就显得尤为必要,使其完成快速分离的同时又能使操作人员远离照射剂量较大的工作区。     

低温冷阱法分离裂变产物中的^88Rb和^89Rb

为将短寿命核素^88Rb和^89Rb分别从裂变产物中分离出来，需考虑从它们的母核放射性惰性气体核素融开始分离。利用同位素交换方法将裂变产物中的Kr、Xe同位素从靶室载带至低温冷阱分离装置，基于Kr、Xe的饱和蒸汽压不同，即通过Kr、Xe在一定的分压下其熔沸点相差较大而形态不一进行分离。载气采用掺有0．5％Kr、0．5％Xe的N2，工作压力为0．2-0．3MPa。     

低温冷阱法分离裂变产物中138Cs

为将短寿命核素138Cs从裂变产物中分离出来,考虑从其母核放射性惰性气体核素(Xe)开始分离.利用不同气体的饱和蒸气压的不同,设计加工了一套低温冷阱分离装置来实现惰性气体核素的分离.结合气体反冲传输技术,该装置成功地应用于从复杂裂变产物中将138Cs与Kr、Rb等干扰核素分离,大部分Υ核素的去污系数达到104以上.     

用于90Sr萃取分离的冠醚试剂的辐射化学研究进展

长寿命裂变产物的分离不仅可有效提高乏燃料后处理与高放废物处置安全性,而且可降低高放废物对人类和环境的危害.鉴于用于分离长寿命裂变产物的萃取剂在分离过程中通常处在较高的辐射场中,因此为了设计合适的萃取分离体系,有必要开展对裂变产物具有良好萃取性能的萃取剂的辐射稳定性的研究.本文通过对比辐照前后萃取剂的化学结构和萃取性能的...     

^142La的放化分离方法研究

为了提高对核燃料微裂变过程诊断的灵敏度,要求使用短寿命裂变产物核素。142La就是适合的核素之一。但其现有衰变数据的准确度较差,需要对它进行更精确的测量。要获得准确的数据必须制备出纯的核素。 裂变产物是一个很复杂的体系,选择适当的辐照、冷却、分离、测量时间可以把干扰同位素的含量降低甚至消除,达到部分同位素分离的目的。 影响142La测量的主要同位素有141La和143La。其中,142La母体142Ba的半衰期（T1/2=10.6 min）远大于143La母体143Ba的半衰期（T1/2=14.7s）。235U经中于辐照后,冷却 3～5 min,143Ba全部     

压水堆高放长寿命裂变产物堆内嬗变平衡循环设计

基于压水堆多燃料循环管理计算,进行长寿命裂变产物（LLFP）核素堆内嬗变分析。基于长寿命裂变产物核素在乏燃料中的比重及核素的放射毒性,¹²⁹I和⁹⁹Tc作为当前嬗变研究的主要裂变产物。为避免碘同位素分离,参照乏燃料中¹²⁷I和¹²⁹I的组分比例,设计当前的碘化物嬗变靶件。将嬗变核素均匀弥散在惰性慢化材料ZrH₂中,放置在控制棒导向管内进行嬗变分析计算。基于该嬗变组件设计方案,对不同的换料方案进行评价和比较,进而搜索嬗变平衡循环。计算显示,当前带有靶件组件的布料方案可达到平衡循环,并能实现LLFP的嬗变。进一步嬗变优化方案设计受限于当前嬗变组件设计。     

用微机控制的转轮传送装置

为了鉴别与研究短寿命核素，在中国原子能科学研究的ＨＩ－１３串列式静电加速器上建立了转轮送装置，该装置由电磁束挡板，靶轮，捕集轮和法拉第筒组成。整个装置由一单板机控制。该装置可用于寿命短到秒级的重离子反应产物的快速传送。     

~(95)Y亚快化分离装置研制

为准确测量95Y的衰变数据,需从新生成的裂变产物中提取出放化纯的95Y样品。94Y(T1/2=18.7min)与95Y(T1/2=10.3min)半衰期接近,从裂变产物中化学提取95Y时,很难去除94Y。95Y的母核95Sr的半衰期(T1/2=24.3s)较94Y的母核94Sr的半衰期(T1/2=75.1s)短,因此,将235U靶经短时间中子辐照后以最快的速度将Sr-Y分开,可以降低95Y中94Y的含量。这样,需研制一套亚快化分离装置。本工作基于Y与其他裂变产物在不同酸度下HDEHP中的分配系数差异制定了一次萃取、两次洗涤、一次反萃的分离流程。为达到快速分离的目的,将HDEHP吸附于硅藻土上,装成萃…