活性炭变压吸附法降低空气中的氡气

为解决活性炭连续降氡过程中的在线再生问题,建立了降低空气中氡气的活性炭变压吸附法。该方法通过两个活性炭床变换吸附与解吸的角色,实现了持续输出低氡空气的目的。利用该方法分别在解吸气流比(λ)值为30%、53%、75%的条件下,测量装置输出口的浓度随时间的变化,结果表明在λ值为75%时,活性炭实现了再生且系统达到了循环稳态。     

低温吸附法分离氦气流中氢同位素的实验研究

采用穿透曲线法研究了液氮温度下活性炭、碳分子筛和碳纳米纤维对氢同位素的吸附等温线和同位素效应。结果表明：活性炭和碳分子筛都是良好的吸附剂，碳纳米纤维对氢同位素的吸附量太低而不具备工程应用的可能性。实验还对吸附剂进行了改性处理，考察了改性吸附剂对氢同位素的吸附性能。     

放射性废液中钚的耐辐射真菌吸附分离研究

快速、高效、经济地清除放射性污染是核应急处置、污染场址修复的重点研究内容。从放射性污染土壤中提取、遴选出3种耐辐射真菌F3、F7和F16,研究了其对钚的吸附分离性能。3种真菌在弱酸性(pH=0.0~4.2)溶液中对钚均有较强的吸附,吸附率随溶液pH值的增大而升高。25℃下,10 m L pH值1.0溶液中10 ng/m L的钚几乎可被3种真菌完全吸附(吸附率95%),实测F3、F7和F16对钚的平衡吸附容量分别为(11 747±539)、(17 890±757)、(11 946±477)ng/g(干菌),平衡时间约为30 min。吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,主要受体扩散、粒内扩散等过程控制。以0.5 mol/L的Na HCO3为解吸剂,可定量回收吸附于微生物上的钚;用3种真菌吸附回收放化实验室高盐度放射性废液中的钚,全程回收率大于99%。     

应用铜基铂选择吸附法进行溴碘的放化分离

一、引言在裂变产额测定及其他核化学研究中,往往遇到溴碘的放化分离问题。现有的方法主要是利用Br~-、I~-氧化电位的不同,采用控制氧化-蒸馏或控制氧化-萃取的方法,从O.Hahn几乎一直沿用至今。这些方法或者需要较复杂的装置、设备,或者涉及反复的氧化-还原过程,典型的总收率仅30—50%,分离效果也不尽满意。     

基于制备型气相色谱的氙氡分离技术研究

放射性氙同位素探测对监视全面禁止核试验条约（CTBT）的履行具有重要意义;同时在核设施安全运行、环境辐射监测及核事故应急监测中意义重大。氡的子体,包括²¹⁴Bi和²¹⁴Pb会严重干扰放射性氙同位素的活度测量,在氙测量前必须将氡去除,为此开展了制备型气相色谱分离氙氡技术研究。本文研究建立了一套制备型气相色谱系统实验平台,采用氙标准样品,考察了实验平台的氙制备性能;自制了氙氡混合源,测试了氡去污因子。结果表明：建立的实验平台和基于该平台的氙氡分离与氙制备的实验方法实用高效：对氙的制备量不小于11.5 mL（@STP）;制备样品中氙的体积比浓度和氙回收效率分别不小于80%和95%;氡去污因子大于10⁵,满足CTBT大气放射性氙监测技术要求。     

碘的选择性吸附方法及其应用——Ⅰ.铜基铂对碘的吸附和解吸性能

铜基铂在 pH≤6.2的多种酸性介质中,对 I~- 都有很高的吸附效率(>99％),吸附速度快、选择性高。每立方厘米吸附剂的吸附容量约为0.7mg碘。淋洗收率取决于吸附碘量及淋洗碱液浓度,在 1.5cm~3的柱上,对>80μg的碘,用 10—15个柱体积的 0.3NNaOH淋洗,可接近定量回收。产品液放化纯度≥99.9％;化学纯度也高。铜基铂耐辐照性能良好,可重复使用。适用于多居里级放射性碘的制备等多种用途。纯铜粉对I~-的吸附和解吸规律与铜基铂相同,唯吸附容量、抗干扰等性能较差。     

用气相等温色谱和热色谱方法测定T1的氧化物的吸附焓

用等温色谱和热色谱方法分别在氢气、氩气和空气载气下测定了~(204)T1的吸附焓,并与理论和经验值进行了比较。由于在三种载气下T1的化学状态不同,本工作认为实验测得的是Tl_2O_3、TlO和Tl_2O_4的吸附焓。     

~(133)Xe示踪剂法研究活性碳纤维对大气本底水平氙的吸附性能

用133Xe作示踪剂研究了市售活性碳纤维对大气本底水平氙的吸附性能 ,并与粒状活性炭的吸附性能作了比较 ;测定了市售活性碳纤维的吸附效率。结果表明 ,市售的几种活性碳纤维在低温下对大气中氙的吸附性能均优于粒状椰壳活性炭     

动力堆核燃料后处理过程废气中碘的去除的研究——吸附放射性碘用的附银硅胶的制备和筛选

在核燃料后处理过程所产生的废气中,含有大量的放射性碘。由于动力堆燃料燃耗深,放射性碘的裂变产额高,不仅含有大量的短半衰期的碘-131,而且半衰期长的碘-129的含量也大大提高。由于放射性碘能通过呼吸道和食物迅速、高度地富集在人体的甲状腺内,造成严重的危害,它属于高毒性的放射性物质。因此如何去除废气中的放射性碘,成为二十多年来世界上许多国家废气处理研究中的一个令人瞩目的问题。     

二氧化锡吸附法分离~(95)Zr和~(95)Nb的研究

随着科学技术及同位素应用的发展,对纯~(95)Zr和~(95)Nb指示剂的需求越来越迫切。从裂变产物~(95)Zr-~(95)Nb平衡体系中分离~(95)Zr和~(95)Nb的方法很多,其中吸附法具有吸附剂来源方便、操作简单、产物纯净等优点而受到人们的重视。特别是硅胶吸附法分离~(95)Zr和~(95)Zb更是不少研究工作者的课题,但是这方面的基础研究工作如关于~(95)Nb的行为和     

活性炭高压吸附氡气技术研究

加压是提高活性炭吸氡效率的有效途径之一,但加压又伴随着不利于氡吸附的温湿度变化。为此设计并构建了消除这些不利变化的活性炭高压吸附装置,模拟了5种活性炭吸附环境,研究了动态吸附系数与压力、温度、湿度的关系。实验结果表明,增加系统压力并降低相对湿度和吸附温度,活性炭吸附氡气的动态吸附系数得到成倍的提高,高压低温低湿状态（0.6 MPa,0 ℃,20%~24%）的动态吸附系数是常压常温常湿状态（0.1 MPa,28 ℃,54%~65%）的5倍。此研究为今后开展加压吸氡技术相关影响因素的系统研究和高效除氡装置的研制打下了基础。     

Development of Adsorption Process for NOx Recycling in a Reprocessing Plant

A large amount of NOx, which is used in a reprocessing plant mainly as an oxidizing agent of Pu³⁺, eventually results in the formation of low-level radioactive sodium nitrate waste. Since NOx is generated by the reaction of sodium nitrite and nitric acid, non-radioactive sodium nitrate is also formed as a by-product. In order to reduce the amounts of radioactive and non-radioactive sodium nitrate wastes, a new method was examined to recover NOx for recycling from the off-gas of the denitrator of uranyl nitrate solution. Fundamental and consequent bench scale experiments showed that the vacuum pressure swing adsorption method, using combined silica-gel and clinoptilolite for water vapor removal and pentasil zeolite for NOx recovery, is applicable for this purpose.     

活性炭纤维在低温下对Kr的静态吸附

研究了粘胶基活性炭纤维(Viscose-based ACF,VACF)、沥青基活性炭纤维(Pitch-based ACF,PACF)和颗粒活性炭(Grain activated carbon,GAC)在201K时对Kr的静态吸附等温线和吸附速度,并与同样条件下VACF对Xe的吸附进行了比较。结果表明：在201K条件下,VACF对Kr,Xe具有基本相同的平衡吸附容量,但VACF对Kr的吸附速度要大于对Xe的吸附速度。     

基于常温吸附的放射性氙样品高效纯化制备技术研究

大气放射性氙是全面禁止核试验条约重要的监测目标,为提高氙样品的探测灵敏度,在进行放射性活度测量前,需将样品纯化、除氡并转移至测量容器。本文针对氙样品高效纯化制备过程中的关键技术,研究了氙在三级吸附柱上的吸附脱附行为,并考察了氙样品量及色谱参数对氙色谱峰宽的影响,确定了纯化制备流程参数。利用氙样品对纯化制备流程进行测试,氙的回收率大于90%,氡去污因子大于10⁴,实现了放射性氙样品的高效纯化制备。     

Adsorption Isotherms of Hydrogen Isotopes on Molecular Sieves 5A at Low Temperature

Cryogenic Molecular Sieve Bed (CMSB) is considered to be applied to the bred tritium recovery system or the helium glow discharge exhaust gas cleanup system of nuclear fusion reactor. Molecular Sieves 5A (MS5A) is one of the most possible candidate adsorbents for CMSB. To design the CMSB, adsorption isotherm of hydrogen isotopes for MS5A must be investigated in liquid nitrogen temperature region (around 77 K) and above, and isotherm equation which can express the experimental data obtained in wide pressure range with good accuracy needs to obtaining. The present authors carried out the experiments using the volumetric method to obtain the adsorption isotherm of H₂ and D₂ for MS5A. Adsorption isotherms were obtained in the pressure range between about lPa and 0.2MPa at 77K (liquid nitrogen), 87K (liquid argon), 113K (isopentane), 143 K (n-pentane), 155 K (ethanol) and 195 K (dry ice/ethanol). Two Sites Langmuir Model was applied to understand adsorption isotherms, and was able to express the experimental observation with fairly good accuracy. The apparent heats of adsorption for two kinds of activated adsorption sites were obtained from temperature dependence of adsorption isotherms. Furthermore, parameters of adsorption isotherms for residual 4 hydrogen isotopes (HD, HT, DT and T2) were estimated using reduced mass.     

钍基熔盐堆核能系统中熔盐的蒸馏纯化与分离

氟盐具有化学与辐射稳定性高、热容量大、传热性能好、运行温度高和蒸汽压低等优点,被用作熔盐堆的燃料载体和冷却剂。随着熔盐堆技术的发展,开发熔盐的净化、回收工艺非常必要。熔盐减压蒸馏技术基于物质挥发性差异进行组分分离,由于过程操作简单、不引入新的物质等特点,在燃料处理过程中有广泛应用。利用减压蒸馏技术对钍基熔盐堆核能系统的载体盐回收、电解产物纯化、模拟燃料球去除浸渗熔盐等方面进行了研究。研究结果表明,含CsF、SrF_2、LaF_3和ThF_4的FLiNaK盐经减压蒸馏处理,可从FLiNaK中除去SrF_2和LaF_3,去污因子分别为4.4×10~3和1.9×10~3,Th的去污因子为94;通过蒸馏可去除电解产物表面夹带的氟盐,纯化电解产物;燃料球中浸渗熔盐在1 085℃下处理37h可去除石墨球中94%的浸渗熔盐。     

高压及超临界压力下螺旋管内单相水摩擦压降特性实验研究

在较宽的参数范围内对高压及超临界压力下单相水流经立式螺旋管的摩擦压降特性进行实验研究。研究表明,对于高压工况,在高雷诺数Re条件下的水力粗糙区,管壁粗糙度对摩擦压降的影响要远大于二次流的影响,故单相水在螺旋管内的摩擦压降基本可直接采用直管的相关公式来预测;对于超临界压力工况,在物性变化剧烈的拟临界区内,采用高压工况计算公式所得的摩擦压降预测值要明显偏低于实验值。     

低温活性炭降氡技术研究

地下低本底实验室在创造低放射性本底实验环境方面有着很大的降氡需求,为此本文研发了一种原理性活性炭降氡装置,以筛选出的KC-6型活性炭为研究对象,使用连续进气法,在-50~25℃温度范围内测量了活性炭对氡的动力学吸附系数。实验结果表明,在该温度范围内,活性炭的动力学吸附系数与绝对温度呈指数关系,降低活性炭的温度能显著提高活性炭对氡的吸附性能,在-48℃的温度条件下,活性炭的动力学吸附系数达171.4L/g,较室温条件下增加了20倍以上。依据本实验获得的实验数据,计算出KC-6型活性炭的吸附热Q=(20.5±1.7)kJ/mol。     

裂变产物中锑的色层分离方法研究

为测定127Sb的裂变产额及衰变γ射线分支比,需研究裂变产物中锑的放化分离方法。本文研究了盐酸及硝酸溶液中Sb(Ⅲ)及Sb(Ⅴ)在Dowex 1×4、TEVA、TRU、UTEVA、硅胶等5种固相分离材料上的吸附性能,探讨了主要干扰金属离子的吸附行为,随后优化了与相关上柱、洗涤、洗脱等操作的工艺条件。依据实验结果,提出了一个硅胶和TEVA树脂联用的色层分离流程,并采用辐照铀靶溶解液进行了流程检验。结果表明,该流程对锑的化学收率大于80%,对高产额核素及干扰127Sb γ能谱测量的主要核素的去污因子均在10×103以上。该流程便于实现远程自动化操作,避免了价态调节和介质转换,且无需大量同位素载体的加入,适用于127Sb裂变产额测定中锑的放化分离,以及放化纯级127Sb制备过程中锑的初步分离。