医用同位素生产堆零功率物理试验研究

中国原子能科学研究院于2007年初受中国核动力研究设计院的委托,为新型医用同位素生产堆（MIPR）技术研究进行了一系列零功率物理实验。实验包括：最小临界质量测量、控制棒微分、积分价值测量、临界棒位和后备反应性测量、停堆深度测量、温度系数测量、气泡效应测量。     

利用医用同位素生产堆生产89Sr

医用同位素生产堆(MIPR)是一种新型的同位素生产堆,是以低浓铀或高浓铀为燃料的水均匀溶液反应堆8。9Sr是用于减轻恶性肿瘤骨转移骨痛的亲骨性放射性药物。本文介绍了医用同位素生产堆的结构、特点以及用它来生产89Sr的原理。     

氢化锆固态零功率反应堆的物理计算

采用ＣＩＴＡＴＩＯＮ扩散程序，利用１２３群的ＳＣＡＬＥ－４５通用截面库计算氢化锆固态零功率反应堆的Ｋ＿（ｅｆｆ）、ι、β＿（ｅｆｆ）以及控制棒和安全棒的价值。将Ｋ＿（ｅｆｆ）、控制棒和安全棒的价值与实验测量值予以比较，两者符合较好。     

脉冲堆零功率物理实验

本文介绍了脉冲堆堆外零功率物理实验装置,给出了净堆临界实验、反应性、中子通量分布和动态参数等的测量结果。为验证脉冲堆物理计算方法提供了一套较完整的实验数据,并为大堆安全运行提供了必不可少的运行参数。     

反应性模拟机在脉冲堆零功率物理实验中的应用

本文简要介绍了反应性模拟机的特点,实验目的,给出了反应性的实测数据,并与其它实验方法的测量结果进行了比较。     

医用同位素生产堆(MIPR)生产99Mo的应用前景

介绍了世界上99Mo生产的现状,医用同位素生产堆的基本结构、特点以及用它来生产99Mo的优点和方法.     

相似性分析方法在零功率堆物理设计上的应用

对于新型反应堆的研究设计,零功率堆实验是不可缺少的阶段。为评估零功率堆和目标堆型间物理特性的相似程度,根据敏感性和不确定性分析技术,引入了3种评估系统间物理相似特性的指标。基于MONK连续能量下敏感性计算结果,编制了与其耦合的相似性分析程序,将分析程序的计算结果与TSUNAMI进行比较,结果显示符合良好。对两个主要相似性指标C_k和E大于0.95、大于0.9、大于0.8 3种情况进行了分析,结果显示,系统间的相似性指标大于0.9才能保证足够的相似性。以铅铋快堆为目标堆型,采用相似性分析方法对其进行了零功率堆物理方案的设计。     

医用同位素生产堆应急停堆系统设计研究

医用同位素生产反应堆(MIPR)以硝酸铀酰（或硫酸铀酰）水溶液为核燃料,主要生产医用同位素⁹⁹Mo和¹³¹I。反应堆的安全性是需要关注的重要问题。当发生一次冷却水泵故障、误提棒、气回路氢氧复合能力丧失等事故而未能紧急停堆的情况下,由应急停堆系统实现反应堆停堆。本文介绍了应急停堆系统的设计原理及运行方式,并分析了“正压卸料”和“负压卸料”停堆方式应急停堆瞬态过程。结果表明,“正压卸料”应急停堆可在150 s内完成燃料的完全排出;“负压卸料”应急停堆可在700 s内完成燃料的完全排出。“正压卸料”的燃料排出速度比“负压卸料”快,该研究结果可对反应堆临界安全分析提供输入数据。     

铀水栅零功率反应堆的功率刻度

反应堆功率的测量,在堆功率高时一般用热工方法,功率低时,可用各种堆物理方法,如中子源引进法、中子统计法和全堆总裂变率法。 中子源引进法误差较大,中子统计法需知探测器在堆内的效率和堆的β_(aff)值,此二者都较难测量。全堆总裂变率法是由测量堆的总裂变率来求得堆功率,它可避免前面两种方法的缺点,但需依赖裂变率相对分布的     

压水堆零功率装置上的堆物理和物理启动模拟试验

本文研究了围板对堆芯中子经济的影响，通过不同厚度的零功率反应堆物理实验，验证了理论预计的结果。介绍了秦山核电厂物理启动模拟试验，验证了方案的可行性，安全性，并为物理启动方案的深化提供了价值的依据。     

医用同位素生产堆燃料溶液中碘价态研究

在模拟医用同位素生产堆(MIPR)运行体系中,研究了温度、时间、HNO3浓度和γ辐照对碘价态变化的影响.研究结果和MIPR运行环境的分析表明,在MIPR运行后,燃料溶液中的碘大部分以氧化形态存在,MIPR燃料溶液中的131I生产只能提取到氧化态的碘.     

零功率反应堆传递函数的实验测量

为研究零功率反应堆的传递函数,先以点堆动态方程为出发点,推导零功率反应堆对外加反应性扰动输入响应的传递函数理论表达式。然后,对外加反应性扰动为三角波时进行傅里叶分析,得到传递函数与输入频率及反应性之间的关系。最后,选取DF-Ⅵ快中子临界装置进行验证实验。在测量了扰动的反应性后,给出确定频率的外加扰动为三角波时的传递函数实验值,实验值与传递函数的理论计算值相符合,证实了零功率反应堆传递函数的理论表达式是正确的,反之,也可从已知的传递函数求出扰动的反应性。     

零功率反应堆内中子通量相对分布实时测量

在堆物理实验中,经常需要进行堆内中子通量相对分布的测量,以便获得有关的参数,如全堆平均热中子通量及功率不利因子、控制棒对中子通量分布的影响等等。为了要获得这些数据,有时不得不进行几千个测点的测量,才能求得结果。以往一般都采用经典的活化法。这种方法的最大缺点是测量工作量大,花费的人力多,不能很快地得到所需要的结果。为此,我们利用一种微型的中子探头,配以适当的电子仪器和机械设备,在轻水零功率反应堆内进     

医用同位素生产堆燃料溶液杂质元素分离研究

医用同位素生产堆(MIPR)长期运行后累积的裂变元素将影响反应堆的正常运行,需要定期去除裂变元素。本研究采用辐照稳定性好的水合五氧化二锑(HAP)、水合氧化锰(HMD)和三氧化二铝(Al₂O₃)联合纯化的方式,含有杂质元素的模拟MIPR燃料溶液经纯化后,Zr和Se基本定量去除,Sr的去除效率大于95%,Ru和Ce的去除效率大于80%,中子毒物Sm的去除效率可达72.2%;交换剂材料中的Mn、Sb和Al在模拟料液中的浓度低于10 mg/L;铀的平均损失率为0.83%。三种交换剂联合使用的方式能够满足MIPR纯化的设计要求。     

反应堆物理试验用便携式数字反应性仪实堆考验试验

反应堆物理试验用便携式数字反应性仪的研制过程中,必须在零功率堆上进行实堆考验试验,以检验其测量功能及测量精度。叙述了实堆考验的试验装置、试验堆芯、试验方法、试验内容以及试验结果,试验结果表明:该仪器满足技术指标的要求,满足反应堆物理试验的反应性测量要求。     

研究试验堆用于同位素生产的物理分析

本文对研究试验堆开展同位素生产进行了物理分析。分析了控制棒提棒顺序对同位素产量的影响,提出了提棒因子的概念。依据点堆模型和反应性-燃耗线性公式,得到了同位素的转换比和产量公式。最后根据这些公式,分析了高通量工程试验堆(HFETR)在高浓铀和低浓铀堆芯装载下,堆芯炉的运行寿期、燃料元件装载数量、燃料元件初始平均燃耗和堆芯功率对同位素转换比和产量的影响。结果显示,从小到大提棒、增加堆芯燃料组件盒数和功率水平均会增加堆芯同位素产量,而全年运行段数（运行段间检修时间不变）和堆芯平均初始燃耗增加则起到相反的作用。这些结果已经用于指导反应堆的堆芯装载设计。     

萃取色层分离ICP-AES测定医用同位素生产堆(MIPR)燃料纯化试验样品

阐述了用电感藕合等离子体发射光谱(ICP-AES)测定医用同位素生产堆(MIPR)燃料纯化试验中产生的各类样品的分析方法,研究了磷酸三丁脂(TBP)萃淋树脂分离含铀样品中大量基体铀的分离条件.结果表明,用TBP萃淋树脂分离含铀样品中大量基体铀的分离条件是:待分离样品的体系为3mol/L的HNO3,淋洗液为3mol/L HNO3和0.2mol/L H2C2O4混合溶液.添加元素Ce、Ru、Se、Sm、Sr、Zr分离回收率在93%～106%之间.     

加拿大同位素生产堆重新投运

<正>【世界核新闻网站2010年8月18日报道】位于加拿大乔克河(ChalkRiver)场址的国家研究堆(NRU)在因重水泄漏事件停堆维修15个月后,最终于2010年8月恢复了主要医用同位素的生产。     

医用同位素生产现状及技术展望

本文概述同位素生产技术,介绍医用同位素生产现状,分析供求关系和面临的问题,提出医用同位素的发展趋势和技术展望。随着核医学迅速发展,医用同位素在疾病诊断和临床治疗中发挥越来越重要的作用。我国人口基数庞大,国内医用同位素主要依赖进口。建立产能高、安全性好的医用同位素生产堆有望突破核医学的发展瓶颈。传统反应堆同位素生产技术仍有优化空间,新型反应堆同位素生产技术亟待研究和推广,不依赖反应堆的同位素生产技术仍具有一定的市场前景。     

YBW临界装置技术改造后的首次临界试验和零功率物理试验

报告了技术改造后的YBW临界装置首次临界试验和零功率物理试验及试验结果。试验表明:技术改造后,YBW临界装置的系统和设备能正常执行其功能,保护系统和堆芯反应性控制系统等符合设计要求,反应堆能够安全地正常运行。该装置可以用于开展反应堆物理实验研究。