带管道铀床回收氘气过程分析

在ICF实验用微球靶充气工艺系统中,通过测试管道中氘气压强p与时间t的变化关系,研究了室温下铀床回收氘气的动力学过程。用数据处理软件Origin拟合p-t曲线,得到了氘气吸收速率方程,讨论了速率方程中各参数的物理意义以及影响因素。9×10-4m3氘气罐中初始压强p0=0.6MPa的氘气通过长2.3m、孔径1～2mm不锈钢管道,与铀床反应30s后压强降为0。通过计算流体平均雷诺数Re发现,随着压强不断下降,氘气在管道中流动状态逐渐从湍流向层流转变。压强随时间的变化规律符合一次指数衰减曲线,t=0～12s时湍流状态下的速率方程满足p(t)=y0+A1exp(-t/t1)(y0=0.05～0.1MPa,为非湍流状态下铀床的吸氘量;A1=0.5～0.6MPa,为反应初始氘气量;t1=3.3～3.7s)。该过程可看作一级反应,决速步骤为氘气在管道中的扩散,反应速率常数k=1/t1,半衰期τ=t1ln2。在室温(20℃)下,减少铀床中初始氘含量可提高反应速率常数k。层流状态下的回收过程需进行进一步探讨。     

氦对不饱和氘化铀吸氘行为的影响

研究了不同含氦量的混合气体、吸氘初始压力以及不同组成的不饱和氘化铀对铀吸氘行为的影响。结果表明，氦含量的增加会显著减少铀的吸氘量，降低铀的吸氘速率；增加混合气体的初始压力有利于铀吸氘速率的增加，氘化铀的初始氘量不影响铀的吸氘速率。     

氘中氢和氘化氢的气相色谱分析法

一、前言氢同位素在原子能工业中的应用是相当广泛的,如热核反应,加速器及气态靶的研究和应用,都具有非常广泛的实际意义。所以国内外有较多的关于氢同位素的气相色谱分析方面的文章。本文主要为加速器及气态靶研究提出的氘(或氢)纯度要求而建立的气相     

氘/氚化铀热解吸的动力学同位素效应

在高真空金属系统上测定了氘/氚化铀在恒容体系和225～400℃范围内热解吸的压力-时间等温线,应用反应速率分析方法计算了各自在不同温度下的速率常数。随着温度的升高,热解吸反应的速率增大,反应的平衡压随之增高。由速率常数计算得到氘/氚化铀热解吸的表观活化能分别为(26.3±0.4)kJ/mol和(27.7±0.6)kJ/mol。活化能数据显示,氘/氚化铀热解吸反应的动力学同位素效应不明显。     

高压氘氚气源的研制

研究了Ｕ和ＬａＮｉ５的饱和吸氢容量，保留量，非饱和度保留量的关系，Ｕ和ＬａＮｉ５氢化物离解平衡压与温度的关系。Ｕ床和ＬａＮｉ５床组合使用，是一种获得高压氘氚气源的理想途径。     

浓缩回收铀的M级联的近似算法

浓缩回收铀最有效的级联形式是带附加供料流的级联,它以天然铀为主供料,回收铀为附加供料。基于回收铀浓缩的特殊性,提供一种用于浓缩回收铀的带附加供料流的M级联的近似算法。数值计算表明,近似算法与工程优化算法得到的结果非常接近,最大相对偏差不超过0.1%。近似算法相对于工程优化算法更简单、方便和快速。     

乳状液膜技术回收处理含铀溶液中铀的研究

采用乳状液膜技术对含铀溶液中的铀进行回收处理,研究了制乳原料的最佳体积比,制乳时的搅拌速度、温度等因素,及回收处理铀时的温度、pH值、铀初始质量浓度、提取时间等因素对乳状液膜技术提取回收含铀废液的影响;探讨了乳状液膜提取回收铀过程中铀的迁移机理;通过热力学对乳状液膜技术提取回收铀的液膜传输过程进行了分析。结果表明,当制乳原料中P₂₀₄和液体石蜡的体积分数为0.1和0.05,Span80、磺化煤油与P₂₀₄的体积比分别为0.06、0.79,搅拌速度为2000 r/min,内水相盐酸的浓度为4 mol/L时,可制得稳定的油包水型乳状液膜。在常温常压、pH值2.5、铀初始质量浓度小于100 mg/L、含铀废液与乳状液膜的体积比为5时,用乳状液膜对铀废液提取0.5 h,铀的回收率可达到99%以上,Gibbs自由能ΔG<0,说明外水相的铀可自发地向内水相富集。     

用电解精炼法回收和纯化铀和环的研究：I.铀—锆合金芯块的直接…

采用直接溶解法，研究了时间、温度、搅拌与否及芯块表面积等参数对铀－锆合金在液态镉中的溶解影响。实验结果表明，在４００℃和５００℃、搅拌速度约为１５０ｒ／ｍｉｎ时，铀在液态镉中的溶解度分别为０．４ｇ和２．２ｇ；初始０．５ｈ，铀溶解速度分别为０．３２ｇ／ｃｍ＾２．ｈ和０．０５ｇ／ｃｍ＾２．ｈ．Ｕ－１０Ｚｒ合金芯块在液态镉中（液态镉与Ｕ－１０Ｚｒ芯块质量比约为７）直接溶解的合适条件为：溶解温度约４８０℃     

带附加供料的准理想级联模型及其在回收铀浓缩中的应用

建立带附加供料的准理想级联的数学模型,提供求解该类级联方程的数值方法,并得到方程的解析解。推导带附加供料的准理想级联中相对产品流、相对贫料流、级联中总物质流量及产品流和贫料流中组分丰度的解析表达式。用带附加流的准理想级联模型对回收铀浓缩进行级联计算,其中天然铀作主供料,回收铀作附加供料。     

从Purex流程中放废液中回收和纯化镎、钚、铀的研究

本文报道了用逆流萃取串级实验方法研究Purex过程钚线2 A槽镎走向控制的实验结果。研究了从Purex过程中放废液(2AW 2DW)中用过氧化氢,硝酸肼-亚硝酸钠、硝酸肼-硝酸羟胺-发烟硝酸作氧化还原剂,定量共萃镎、钚、铀的工艺条件。还研究了定量反萃镎和分离钚、铀的工艺条件。按所推荐的工艺条件,钚线2 AW中镎回收率可达92-95%。2 M共萃槽中镎与钚的回收率均大于99%,铀回收率大于99.99%。2 N反萃槽中镎反萃率可达99.5—99.9%。镎铀分离系数达1.4×10~4—1.6×10~4,镎钚分离系数达1.5—13。     

六氟化铀低温红外光谱

自40年代,六氟化袖(UF。)的红外和拉曼光谱已有很多研究者作了大量工作.70年代中期随着激光技术用于铀同位素的分离,并取得了一些令人鼓舞的进展,因此UF。红外吸收光谱的研究,特别是对其吸收带结构的研究引起了人们重视。新的实验结果时有报道。除对基频进行更精确地测定和确定更多的组频、倍频位置外,还在228K和256K温度下测定了铀同位素频率位移(△;:,八,,‘);利用低温喷咀技术在40K一50K温度下对,:带     

低能氘束离子种类的确定

在较低束能量下,以分析多普勒频移光谱方法测定氢或氘离子源离子种类,采用粒子碰撞截面,计算其所用的系数;用质谱仪测量离子成分并给出了计算公式。两种方法确定的离子种类,结果基本一致。     

氘／固体系统异常中子测量

设计了一系列的实验来观察重水电解槽和吸氘钛材料温度循环中异常中子生成现象。在电解实验中采用BORON-Ⅰ中子探测系统。该系统包括16只BF_3计数管,其2 h计数的探测极限为0.38中子/s。对于所设计的7种F及P型和Jones型实验条件,并未观察到高于BORON-Ⅰ系统探测极限的中子产额。在吸氘钛碎屑的温度循环中,采用了一台HLNCC-Ⅱ型中子探测装置。这台装置配有18只~3He计数管,用移位寄存符合单元计数。对随机中子发射率,其探测极限为0.20中子/s。选择了不同材料和样品处理程序来研究骤发中子群频率和强度的变化。设计了实验程序     

不同温度下U_3O_8结构的XRD研究

在大气环境及25～850℃条件下，用X射线衍射(XRD)法研究了八氧化三铀(U3O8)的结构变化情况。在实验温度范围内发现，U3O8存在两种相结构，相变温度约为300℃。低于300℃时，U3O8为底心正交结构(Amm2)，在300℃附近转变为对称性更高的简单六方结构(P-62m)。在两种相结构稳定的温度范围内，U3O8的点阵参数随温度的增加呈现出规律性变化。     

UO_2(HCOO)_2·H_2O在290K-10K的红外光谱及~(235)U-~(238)U同位素位移的研究

本文通过测定甲酸铀酰[UO_2(HCOO)_2·H_2O]在290K-10K的红外光谱,确定了该化合物铀酰基团(O-U-O)v_(as)振动峰位,研究了温度对峰宽、峰位的影响,并采用差减及峰内标法估算了甲酸铀酰在290K-10K的同位素位移值。测得290K,77K及10K时~(238)U的v_(as)值分别为931.90cm~(-1),930.82cm~(-1)和930.74cm~(-1),~(235)U-~(238)U同位素位移△v分别为0.63cm~(-1),0.67±0.18cm~(-1)和0.71±0.21cm~(-1),位移值与理论计算值接近。     

从含铀硼镁铁矿酸浸液中分离,富集铀的研究

用吸附共沉淀法研究了从含铀硼镁铁矿的酸浸液中分离、富集铀的方法。讨论了吸附温度、ｐＨ值、吸附时间及空气流量等因素对分离富集铀的影响。实验结果表明，溶液中的铀可从２０ｍｇ／Ｌ降至１ｍｇ／Ｌ以下。     

满江红鱼腥藻吸附低浓度铀的研究

用蓝细菌满江红鱼腥藻为吸附材料，研究了时间、ｐＨ、阳离子、阴离子等对水相中低浓度Ｕ（Ⅵ）的吸附影响。实验结果表明，满江红鱼腥藻对浓度低于５．５ｍｇ／Ｌ铀吸附迅速，平衡时间不超过２ｍｉｎ；富集铀酰离子的最佳ｐＨ范围在５．０—８．５，铀酰离子可能以［ＵＯ２ＯＨ］＋形式与藻细胞结合；Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、ＮＨ４＋不与ＵＯ２＋２竞争；Ｃｕ２＋、Ｃｄ２＋、Ｍｎ２＋、Ｚｎ２＋使满江红鱼腥藻的吸附容量下降；Ｃｌ－、ＳＯ２－４、ＮＯ－３不影响藻细胞对铀的吸附；经过简单串级，３．５‰—４．５‰鲜藻可将模拟废水中的铀从５．５ｍｇ／Ｌ降低至０．０５ｍｇ／Ｌ。     

研究氘/超细金属微粒系统的建议

氘/固体系统中反常核效应的问题引起科学界的广泛注意,但实验结果是相互矛盾的。有些正效应具有爆发性;实验不能有控制地重复。这种状况表明,氘/固体系统反常核效应的发生条件还不清楚,也谈不上对反应机制的了解。据实验报导:(1)在重水电解方法中,反常核效应与电极的表面处理及应力情况有关;     

碘吸附器泄漏试验中活性炭床上氟里昂—11的解吸实验研究

本文对碘吸附器泄漏试验中活性炭床上氟里昂-11的解吸进行了实验,在实验基础上提出了利于活性炭床上氟里昂-11解吸实验的吸附条件、解吸方法及条件,并指出了解吸实验中应注意的问题。