工程条件下椰壳活性炭吸附放射性惰性气体性能研究

在某一代表性工程条件下, 研究一种椰壳活性炭(YK型)对放射性惰性气体吸附能力.结果表明:在温度40 ℃、压力0.02 MPa、气流比速0.05 cm/s、气流相对湿度25%的工程条件下,YK型活性炭对惰性气体氙、氪的吸附系数分别为400 mL/g和28.8 mL/g.在30 ℃～40 ℃范围内,温度每升高1 ℃,氪在活性炭上的吸附系数下降约2%;活性炭对惰性气体吸附系数还受到湿度和压力的不同程度影响.根据实验测得的吸附系数可以推算出,在试验所用的工程条件下,如果要求对133Xe净化系数达到2 500(133Xe需经过60 d的衰变),用YK活性炭滞留床时体积只需6.514 m3,较压缩罐体积减少大约95%(压缩贮存衰变罐的贮存压力为1.0 MPa时,压缩罐体积需130 m3).     

用于核电站放射性惰性气体处理的常温活性炭滞留床研究

本文介绍了用于核电站放射性惰性气体处理的常温活性炭滞留床，试验结果表明，１１种市售国产活性炭大多数可用于常温活性炭滞留床，其中椰壳０１、０２炭，果壳１１、１２炭较好，滞留床吸附性能的主要影响因素包括：气流比速、压力、温度、活性炭含水量。设计的滞留床具有以下特点；常温操作，设备与操作过程较简单，操作压力低，比较安全；炭床体积小，活性炭更换次数少。     

活性炭对惰性气体动态吸附影响因素的讨论

探讨了活性炭对惰性气体的动态吸附系数的多种影响因素。由文献调研可知,一定范围的气流比速与一般应用环境的CO2浓度对动态吸附系数的影响可以忽略;系统压力越高动态吸附系数越大;温度越高、环境相对湿度越大动态吸附系数越小;在不能达到吸湿平衡的情况下,用活性炭含水量代替相对湿度作为活性炭吸附惰性气体的影响因素更符合实际。     

活性炭滞留放射性惰性气体应用与影响因素研究现状

探讨了国内不同堆型核电站放射性废气处理系统技术使用现状,不同影响因素对活性炭滞留惰性气体性能的影响以及活性炭性能试验验证可行性。结果表明,系统压力越高、温度及气流相对湿度越低,动态吸附系数越大;一定范围的气流比速、炭床长径比与惰性气体、CO2、氟利昂以及甲烷浓度对动态吸附系数的影响可以忽略;可采用活性炭样品动态吸附系数测定法进行系统性能评价。     

活性炭捕集放射性碘的实验研究

采用日立公司制造的TA-1专门设备,研究了5种不同粒度AC活性炭(颗粒活性炭)和两种不同结构的ACF活性炭(纤维活性炭)对甲基碘的吸附效率及它们的阻力,探讨了相对湿度、面速度、浸渍量对活性炭吸附甲基碘效率的影响。     

放射性惰性气体分离与分离材料研究进展

放射性惰性气体氙(¹³³Xe)、氪(⁸⁵Kr)与氩(³⁷Ar)是重要的气体裂变产物,主要产生于核电站反应堆、地下核试验、乏燃料后处理等人类核活动中。放射性惰性气体的快速高效分离、分析与检测在核军控核查、核环境监控、核燃料循环等领域中均有重要意义。利用固体多孔吸附材料在室温环境下从复杂环境气氛中选择性地将目标放射性惰性气体高效吸附分离出来是目前最简单与高效的方法。近些年发展的金属有机框架材料、多孔有机框架材料、多孔有机聚合物等新型多孔材料在惰性气体Xe与Kr的分离上已经展现出优异的性能与良好的应用前景。本文系统性地综述了放射性惰性气体(Xe、Kr、Ar)分离与分离材料的研究进展,并对未来研究趋势进行了展望。     

放射性惰性气体探测器模拟研究

利用蒙特卡罗程序研究了核电厂气载放射性监测通道中重要监测设备放射性惰性气体探测器的结构设计思路、性能评估,主要研究内容包括优化探测器结构、分析影响测量准确性的因素、分析探测器测量范围、探测器自检源活度及其对周围环境的影响,本文详细展示了模拟计算结果,并总结其反应规律,为放射性惰性气体探测器的研制提供了重要的数据参考和理论支持。     

国内外放射性惰性气体氙的来源及排放水平分析

放射性氙同位素活度浓度作为判断核爆炸的重要标志,准确评估其来源和活度对禁核试具有重要意义。核爆炸时,最主要关注的4种放射性氙同位素分别为^131mXe、¹³³Xe、^133mXe、¹³⁵Xe,然而在核电站下风向及医用同位素生产设施环境中也经常能探测到放射性氙气体。因此对核爆炸和民用来源的放射性氙加以区分是核爆炸监测中的重要问题之一。本文对放射性氙的来源及排放水平的相关研究进行了搜集、整理和规律统计分析,总结归纳了放射性氙监测技术及核爆炸判断分析技术,旨在为核爆炸判断提供理论参考。     

浸渍活性炭的制备及其捕集气态放射性碘的研究

本文对多种国产活性炭进行筛选后,用京椰炭、沪油棕1号炭和山核桃201炭制备了三种含4%KI_3和三种含5%TEDA 的浸渍活性炭。检验结果表明,这六种浸渍活性炭的主要性能达到供消除气流中气态放射性碘用的核级气相吸附剂的指标要求;与美国同类产品 BC-727型和 NUSORBKIETG Ⅱ型浸溃活性炭的相近。     

煤基活性炭去除放射性碘的性能研究

对几种国产煤级活性炭的除碘性能作了初步研究。实验结果表明,所研究的浸渍煤基活性炭的除碘性能,并不亚于果壳类(椰壳、山核桃壳、油棕壳、杏壳等)浸渍活性炭,其物理特性除个别指标略微偏低外,基本上能够满足核级浸渍活性炭的要求。     

放射性废物超级压缩装置研制及性能试验

为实现放射性废物压缩设备国产化,设计、研制了超级压缩装置,并针对核电站多种典型废物进行了试验研究。结果表明:在累计运行200小时后,装置完好无渗漏,生产能力达到7桶/h。研制的超压装置可用于核电站产生的可压缩放射性废物的处理。     

加压贮存和活性炭吸附在核电站放射性废气处理中的应用

加压贮存和活性炭吸附是目前国内处理压水堆核电站放射陛废气最常用的两种方法。以大亚湾核电站和田湾核电站的放射性废气处理系统为例,并结合国内其他核电机组同类系统,分别介绍这两种方法在国内核电站的应用情况,并分析它们各自的优缺点：加压贮存系统结构简单但设备体积庞大,适合处理流量变化较大的放射性废气;活性炭吸附具有安全性高,操作简单的特点,适合于处理流量较小的放射性废气。     

我国核电厂放射性废物管理进展及挑战

分析了我国核电厂放射性废物管理现状;指出了核电厂放射性废物管理面临的挑战;提出了包括进一步完善法规标准、完善放射性管理体制、加强群堆核电厂放射性废物管理、鼓励技术创新和产学研结合等加强核电厂放射性废物管理的应对措施。     

某同位素生产线放射性废气处理系统设计

为确保某同位素生产线项目产生的气态放射性流出物能满足排放标准,根据释放源项及气体流量,对比了加压衰变法与滞留床吸附法的优缺点。借鉴国内核电站放射性废气处理系统的工艺设计,提出了“碱洗+冷冻除湿+吸附干燥+活性炭滞留”联合工艺。文章中详细介绍了处理工艺流程、主要设备的参数设计及滞留床活性炭用量的优化计算,对废气处理装置的功能、系统流程、系统配置、布置方案等进行阐述,给出装置总体设计方案。装置设计完毕后进行了相应的试验,单床滞留时间4.6 h(以Kr-85计),优于设计值。干燥装置压降在216~274 Pa之间、滞留装置单床压降在183~310 Pa之间,均满足设计指标要求,在安全性、经济性和可实施性方面作到了较好的综合平衡。     

活性炭对氡吸附行为的研究

针对活性炭对氡有较强的吸附能力的特性，研究了在大气环境中活性炭对氡的吸附行为，得出了活性炭的最佳暴露时间，装填厚度以及所含水分对活性炭吸附能力的影响，并根据气－固相吸附理论进行了分析。     

核电站低放废物集中减容处理技术探讨

本文简述了国内核电站放射性废物的管理现状及对废物高效减容的迫切需求。针对放射性废物减容的需求,对国内外高效减容工艺技术开展调研,分析各种工艺的技术特征,对兼顾经济与环保效益的放射性废物集中减容处理技术进行探索,发现等离子体处理技术具备明显优势,提出了一种组合减容技术路线,为国内放射性废物管理工作提供参考。     

浸渍活性炭性能和微观结构老化效应研究

为了研究老化引起的核级浸渍活性炭性能、结构上的变化,对现场应用老化及同批次自然老化后的浸渍活性炭,开展了吸附效率、关键物理性能、微观结构、热稳定性等变化特征的实验分析。研究发现,自然老化54个月的浸渍活性炭各性能指标变化不显著,但对于现场老化后吸附放射性甲基碘效率降至不足60%的浸渍活性炭,其CCl₄吸附率由初始的近60%显著下降至15%,pH值从9.7下降至7.2,碘吸附值下降至新浸渍活性炭的3/4,与除碘效率的下降趋势一致;SEM、N₂吸附测试表明,现场老化后的样品微观孔结构变化显著,孔道堵塞、磨损严重,比表面积减小,孔径增大;TG(失重实验)结果表明,现场老化后的浸渍活性炭在200~500 ℃失重约10%。这些理化性能及自身结构的变化是造成浸渍活性炭老化及除碘性能下降的重要原因。     

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。     

碱矿渣水泥固化核废物研究现状

着重从碱矿渣的结构特征、碱矿渣水泥水化产物及碱矿渣水泥固化体的性能等方面论述了碱矿渣水泥固化核废物的研究现状,并初步分析了固化机理,展望了其应用前景。