UO_2-Er_2O_3燃料芯块的烧结工艺研究

对UO_2-Er_2O_3可燃毒物燃料芯块的烧结工艺进行研究。试验表明:烧结过程中选择生坯密度在55%~60%理论密度的生坯芯块,在1700~1750℃,H2气氛中烧结2~3 h,可得到完整度、密度、晶粒尺寸等性能满足要求的燃料芯块。     

铀酰光化学研究——Ⅳ.镓灯照射UO_2(NO_3)_2-HCOOH-HNO_3体系U(Ⅵ)的光化学还原

本文采用与铀酰离子吸收光谱匹配较好的Ga灯为光化学光源,对UO_2(NO_3)_2-HCOOH,UO_2(NO_3)_2-HCOOH-HCOONa体系光化反应进行了研究,确定了光化反应的反应物和生成物之间的化学计量关系。气相色谱分析结果表明,CO_2与CO的比值约为15:1。在U(Ⅵ)光化学还原过程中,消耗1mol甲酸,则生成1mol四价铀和1mol气体(CO_2+CO),据此推断UO_2~(2+)-HCOOH体系主要的光化学反应方程式为: UO_2~(2+)+HCOO~-+3H~+→U~(4+)+CO_2+2H_2O还研究了各种条件对体系光化学反应的影响。     

NIPAAm-AAc二元线型共聚物对Er3+、UO2+2、Cr(Ⅵ)的浓集研究

利用γ辐射聚合法（总剂量３ｋＧｙ,剂量率３８．４Ｇｙ／ｍｉｎ）以ＮＩＰＡＡｍ和ＡＡｃ为单体在ＴＨＦ溶液中制备了二元线型共聚物,红外光谱证实了线型共聚物中羧基的存在;性质测定表明此共聚物具有温度敏感性,其相转变温度（ＬＣＳＴ）值随体系ｐＨ值而升高;利用这种共聚物对水溶液中微量Ｅｒ３＋、ＵＯ２＋２、Ｃｒ（Ⅵ）离子进行浓集分离研究,表明具有较好的浓集与分离效果,并对浓集机理进行了探讨     

Pu催化HNO_2氧化U(Ⅳ)的研究

研究了Pu存在条件下HNO2氧化U(Ⅳ)的反应,并考察了HNO2浓度、反应温度、HNO3浓度、Pu浓度对U(Ⅳ)氧化速率的影响。结果表明:Pu对HNO2氧化U(Ⅳ)的反应具有显著催化作用;获得了Pu催化条件下HNO2氧化U(Ⅳ)的动力学方程:-dc(U(Ⅳ))/dt=kc(U(Ⅳ))c1.3(HNO3)c1.3(NO-2),得到了29℃时的反应速率常数k=(0.69±0.04)L2.6/(mol 2.6·min)。并对反应历程进行了探讨。     

二氧化铀芯块的低温烧结工艺与高温蠕变研究

介绍二氧化铀芯块的低温烧结技术,研究使用低温烧结技术所制备芯块的高温蠕变性能。试验中芯块的烧结温度分为1073、1273、1473、1673 K,烧结时间为1、2、3 h。烧结温度为1673 K,烧结时间为3h时,获得的的芯块烧结密度最大,密度为10.41g/cm3。由低温烧结工艺获得的芯块晶粒尺寸为9.0μm,而采用传统工艺制得的芯块晶粒尺寸达到23.8μm。。在应力20~50 MPa,温度1673 K和1773 K,氮气氛保护的条件下进行蠕变试验,研究这2种芯块的高温蠕变性能。由试验结果可知,在堆芯环境下(10 MPa应力)2种晶粒尺寸的芯块蠕变速率有一定差异,比值约为3。晶粒尺寸9.0μm的芯块其蠕变速率可以由Nabarro-Herring和Hamper-Dorn模型计算,而晶粒尺寸23.8μm的芯块其蠕变速率可以由Hamper-Dorn模型计算。     

烧结温度与Th含量对(Th,U)O_2芯块密度影响

研究烧结温度和Th含量对(Th,U)O2芯块密度的影响,计算不同Th含量的(Th,U)O2芯块烧结活化能,通过扫描电镜(SEM)分析(Th,U)O2芯块中气孔的变化迁移过程。结果表明:在相同烧结温度下,(Th,U)O2芯块密度随Th含量的增大而降低;随烧结温度升高,芯块密度增大,在此过程中存在一个使芯块快速致密化的烧结势垒温度;(Th,U)O2芯块烧结活化能随Th含量的增大而增大,Th含量(摩尔分数)为20%、50%、80%的(Th,U)O2芯块的烧结活化能分别为277.65、300.70、380.99 k J/mol;在Th含量为20%的(Th,U)O2芯块中,气孔呈球形分布于晶界交汇处。     

Fabrication Mechanism of Hypostichiometric UO_(2-x) Fuel Pellet

正The manufacturing technology of hypostichiometric UO_(2-x)fuel pellets are very complex.It is unclear in process mechanism,and there are few publicly available literature and experience.     

基于全自动振动装管装置的核燃料棒芯块装管工艺及改进

确定了全自动振动装管的振动频率等参数。由于全自动振动装管工艺易造成包壳管定位差、包壳管管口磨痕等缺陷,影响燃料棒的外观质量,通过对全自动振动装管装置及辅助工装的改进,特别是针对包壳管管口磨痕等缺陷进行了一系列的工艺优化及改进,解决了装管过程中的燃料棒表面磨痕问题,提高了全自动振动装管装置的稳定性和可靠性。     

UO2／Zr（或Zry）反应研究综述

本文总结和评述了在等温及瞬态条件下,二氧化铀与锆(或锆合金)之间发生的化学相互作用过程。其中包括:反应发生的条件、生成相、相层的厚度以及相层的排列次序。反应速率服从抛物线定律。反应区的长大速率可以 Arrhenius 图表示。     

高温气冷堆UO_2燃料芯核振动分选设备

介绍了高温气冷堆UO2燃料芯核振动分选设备的结构,并对设备的工作原理进行了分析,同时指出了影响分选效果的几个因素。设备运行结果表明:分选设备性能达到了预期设计要求。     

共沉淀法制备(Th,U)O_(2+x)粉末工艺研究

采用共沉淀工艺制得钍铀共沉淀物(AUTh C),AUTh C经分解还原得到(Th,U)O2+x粉末。采用差热-热重分析仪分析AUTh C分解过程,多分子层吸附理论(BET)法测定(Th,U)O2+x粉末比表面积。研究p H值、氨水加入量等共沉淀反应条件对钍铀共沉淀反应影响,以及无水乙醇处理AUTh C对(Th,U)O2+x粉末比表面积影响。实验结果表明:缓慢加入碳酸铵使p H值为5.5时,钍铀均具有较高沉淀率。加入氨水使p H升至7.5以上时,能明显提高钍铀共沉淀性能,母液中残余铀浓度为89 mg/L,残余钍浓度为105 mg/L。使用无水乙醇处理AUTh C能防止分解过程中(Th,U)O2+x粉末出现硬团聚;分解终点温度为600℃下保温2 h,(Th,U)O2+x粉末比表面积达15 m2/g。     

氟体系AUC流程制备陶瓷UO_2粉末及其母液处理工艺

介绍了以UF6水解液为原料采用气提环流搅拌沉淀反应器制备AUC粉末、用流化床分解还原氟体系AUC制备陶瓷级UO2粉末、用离子交换树脂处理含氟废液中的铀和用生石灰沉淀离子交换尾液中氟的处理工艺。具体研究了以UF6水解液为原料制备AUC粉末的主要控制参数;讨论了氟体系制备的AUC粉末与硝酸体系制备的粉末的各种差异。实验结果表明:采用气体环流搅拌反应器并以UF6水解液为原料制备AUC粉末,组成恒定且质量稳定,重现性好;采用流化床技术分解还原氟体系AUC晶体,并在最佳工艺条件下能够稳定地获得性能优良的陶瓷级UO2粉末,完全满足Gd2O3-UO2芯块制造的要求。     

添加微量元素制备大晶粒UO_2芯块

介绍了添加微量元素制备大晶粒UO2芯块的研究情况。添加的三种微量元素是:普通级Al2O3／SiO2、纳米级Al2O3／SiO2和Cr2O3。得出了阶段性的结论:添加这三种微量元素均促进UO2芯块晶粒的增加。控制适当的添加量,其性能完全满足现有的技术条件。