复合助烧剂对Gd2O3-UO2芯块微观结构的影响

Gd2O3-UO2可燃毒物燃料是近年来核电站采用较为普遍的可燃毒物之一。本文研究了在Gd2O3-UO2芯块中添加A12O3、TiO2、V2O5各150μg／g的复合助烧剂对芯块微观结构的影响。研究表明添加复合助烧剂后可以降低Gd2O3-UO2芯块的致密化温度．在H2气氛中，1500℃烧结4h后的Gd2O3-UO2芯块的密度可达～97％TD，芯块的闭口孔在1400～1750℃整个温度范围内一直呈下降趋势．烧结温度为1750℃时芯块中气孔数量比1600℃时减少．但单个气孔体积增大．其主要机制可能是小气孔之间发生融合。添加助烧剂后，在1400～1600℃温度之间晶粒生长速度出现不一致．部分晶粒开始迅速生长，晶粒大小分布出现双峰现象；当温度为1750℃时，晶粒大小分布为正态分布．双峰现象消失，平均晶粒尺寸约为25μm。     

Gd2O3-UO2芯块晶粒尺寸的影响因素研究

用光学显微镜和图象分析仪研究了影响Gd2O3-UO2芯块晶粒尺寸的因素。对烧结气氛、混料方式、芯块在烧结炉中的位置、以及在UO2芯块中添加U3O8、草酸铵和助烧剂（Al、Ti、V的氧化物）等给Gd2O3-UO2芯块晶粒尺寸带来的影响进行了研究。结果表明,球磨工艺、添加助烧剂和微氧化气氛烧结等都有利于芯块的晶粒生长,晶粒大小分布均匀;添加U3O8和草酸铵对芯块的晶粒生长无明显的影响。     

(U,Gd)O_2可燃毒物燃料芯块制造工艺及其主要性能

介绍了中国核动力研究设计院(U,Gd)O2可燃毒物燃料芯块制造生产线所使用的原材料UO2粉末、Gd2O3粉末、(U,Gd)3O8粉末以及添加剂硬脂酸锌和草酸铵的主要性能,同时描述了混料、制粒、成型、烧结和磨削等制造工艺过程及其产品(U,Gd)O2芯块的主要性能,并对制造过程中有关工艺控制参数进行了讨论。     

添加Al2O3和SiO2的大晶粒UO2芯块制备研究

研究了Al2O3和SiO2添加剂对UO2芯块晶粒尺寸的影响.结果表明加入少量的Al2O3和SiO2,可有效促进烧结过程中UO2芯块的晶粒度长大,过量加入则会阻碍烧结过程中UO2芯块的致密化;在添加量一定的情况下,添加不同比例的Al2O3和SiO2,对芯块晶粒尺寸有较大影响,只添加SiO2,对芯块晶粒尺寸影响不大,Al2O3添加量增加,芯块晶粒尺寸随之增加;添加Al2O3和SiO2促进UO2芯块晶粒长大的机制是在烧结期间发生了液相烧结.     

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。     

添加Al2O3和SiO2的大晶粒UO2芯块制备研究

研究了Al2O3和SiO2添加剂对UO2芯块晶粒尺寸的影响.结果表明:加入少量的Al2O3和SiO2,可有效促进烧结过程中UO2芯块的晶粒度长大,过量加入则会阻碍烧结过程中UO2芯块的致密化;在添加量一定的情况下,添加不同比例的Al2O3和SiO2,对芯块晶粒尺寸有较大影响,只添加SiO2,对芯块晶粒尺寸影响不大,Al2O3添加量增加,芯块晶粒尺寸随之增加;添加Al2O3和SiO2促进UO2芯块晶粒长大的机制是在烧结期间发生了液相烧结.     

大晶粒UO2燃料芯块和试验燃料组件的设计与制造

本工作涉及大晶粒UO2燃料芯块的研究、试验燃料组件的设计与制造。所谓大晶粒是在UO2粉末中分别添加Al2O3／SiO2、Cr2O3粉末，烧结后形成了大晶粒UO2燃料芯块，它能有效降低裂变气体释放、减少燃料棒内压、减少芯块和包壳的PCI作用，     

UO2?-Er2O3燃料芯块制备技术初步研究

对Er₂O₃质量分数为4.32%的UO₂-Er₂O₃可燃毒物燃料芯块的制备技术进行了初步研究。通过对比不同工艺条件（混料、成型、烧结）下,芯块的外观完整度、密度、晶粒度等性能,初步得到了UO₂-Er₂O₃燃料芯块的制备技术。试验表明:干法球磨混合6?h,添加5‰的聚乙烯醇（PVA）,300~350?MPa压力下冷压成型,1700~1750℃、H₂气氛中烧结2~3?h,可得到外观完整、密度大于等于95%理论密度（T.D.）、晶粒尺寸大于8?μm的UO₂?-Er₂O₃燃料芯块。      

(U,Gd)O2芯块试验与工业生产

文章介绍在宜宾核燃料元件厂(YFP)生产线上进行(U,Gd)O2芯块工业规模的生产试验及产品合格性鉴定,对试验结果进行讨论和评价.结果表明:YFP的(U,Gd)O2芯块生产线完全具备工业生产能力,并实现(U,Gd)O2芯块制造的国产化.     

Gd_2O_3-UO_2芯块烧结密度影响因素研究

Gd_2O_3-UO_2可燃毒物燃料芯块的烧结密度是个重要指标,是质量控制的主要项目之一。为此研究了Gd_2O_3粉末预处理、添加剂、混合方式和时间、烧结气氛、烧结温度和时间等工艺参数对Gd_2O_3质量百分含量分别为0,3％,7％,10％的Gd_2O_3-UO_2芯块最终密度的影响。结果指出:预处理有利于Gd_2O_3分布均匀;添加草酸铵能有效地调整芯块密度;烧结温度1750℃为宜。选用了合适的工艺参数,制备出了密度为理论密度的93.5％～96.5％,且均匀性和微观结构等均满足设计要求的辐照考验用Gd_2O_3-UO_2芯块。     

HNO3氧化去除Np-Pu反萃液中的H2C2O4

研究了用HNO3 氧化去除TRPO流程反萃Np Pu的H2 C2 O4反萃液中H2 C2 O4的条件。 7 5mol·L-1HNO3 0 .3mol·L-1H2 C2 O4混合液于 90℃下蒸发 1 3 0h和 1 0 0℃下蒸馏回流 6h ,H2 C2 O4可完全分解去除 ;混合液中添加适量催化剂MnCO3 ,于 1 0 0℃下蒸发或蒸馏回流 ,H2 C2 O4分解加速 ,1～ 1 5h内H2 C2 O4完全分解。蒸发或蒸馏回流过程中产生的HNO2 把Np(Ⅳ )氧化为Np(Ⅴ )和Np(Ⅵ ) ,95 %以上的Pu保持Pu(Ⅳ )。     

八氧化三铀粉末制备与利用

本工作研究U₃O₈粉末制备工艺流程和工艺参数，测试制备出的U₃O₈粉末的物化性能以及U₃O₈粉末添加对UO₂芯块产品质量的影响。分析结果表明：所制备的U₃O₈粉末可加到UO₂粉末中而被回收利用；控制U₃O₈粉末加入量，可调节UO₂芯块的密度和微观组织，制备出合格的UO₂芯块，从而提高了金属铀的直收率和利用率。     

电子束和热退火后处理的射频溅射沉积ZrO_2－Y_2O_3薄膜的结构特征

对射频磁控溅射沉积的ＺｒＯ２－１２ｗｔ％Ｙ２Ｏ３薄膜进行了电子束处理和热退火处理．通过ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＳＥＭ等的微观分析，研究了薄膜的相结构组成、薄膜主要组成元素的氧化态以及薄膜的形貌特征。并对以提高薄膜增韧性为目的而进行的后处理的方式选择作了讨论。     

用X光小角散射法研究氧化铁干凝胶结构

应用同步辐射X光小角散射法对采用溶胶 凝胶方法制备、并经过不同温度热处理的纳米氧化铁干凝胶的孔隙结构进行研究。从孔隙的大小分布、比表面和分形行为等三个方面进行分析。结果表明 :氧化铁干凝胶中的孔隙呈多分散性 ,平均孔径大小随热处理温度的升高而增大 ;体系具有质量分形特征 ,随热处理温度的升高 ,分形维数增大 ,所拥有的分形尺度范围变窄。     

Gd_2O_3－UO_2芯块中钆和铀含量的IDMS测定

本文介绍了Ｇｄ２Ｏ３－ＵＯ２芯块中Ｇｄ和Ｕ含量的同位素稀释质谱法：分别用浓缩１５７Ｇｄ和２３３Ｕ作稀释剂，定量加入到芯块溶液中，然后用萃淋树脂（ＤＨＤＥＣＭＰ）萃取分离出Ｇｄ和Ｕ，用热表面电离质谱计测定。本法对Ｇｄ和Ｕ含量的测定精密度为０．７％。     

Simulation of thermal stress in Er2O3 and Al2O3 tritium penetration barriers by finite-element analysis

The physical vapor deposition method is an effective way to deposit Al2O3 and Er2O3 on 316L stainless steel substrates acting as tritium permeation barriers in a fusion reactor.The distribution of residual thermal stress is calculated both in Al2O3 and Er2O3 coating systems with planar and rough substrates using finite element analysis.The parameters influencing the thermal stress in the sputter process are analyzed,such as coating and substrate properties,temperature and Young's modulus.This work shows that the thermal stress in Al2O3 and Er2O3 coating systems exhibit a linear relationship with substrate thickness,temperature and Young's modulus.However,this relationship is inversed with coating thickness.In addition,the rough substrate surface can increase the thermal stress in the process of coating deposition.The adhesive strength between the coating and the substrate is evaluated by the shear stress.Due to the higher compressive shear stress,the Al2O3 coating has a better adhesive strength with a 316L stainless steel substrate than the Er2O3 coating.Furthermore,the analysis shows that it is a useful way to improve adhesive strength with increasing interface roughness.     

过氧化氢湿法氧化模拟有机污物的研究

用过氧化氢湿法氧化处理有机污物,研究了过氧化氢的投加量和投加方式,催化剂以及pH值等对反应的影响。结果表明,为提高H2O2的利用率,H2O2应以间歇式投加,选取Fe^2 作催化剂,体系pH值为1～2。为保证反应快速启动和平稳进行,反应时将催化剂总投加量的1／3提前与要分解氧化的物质混合一段时间,剩余2／3在反应进行中连续定量滴加,并于反应结束前半小时投加完毕。正交试验表明,分解2．00g界面污物的最佳实验条件为：pII-1．10mL30％H2O2溶液,10mL 0．1mol／L Fe^2 溶液。反应结束时,反应釜底部的白色残余物经红外分析和元素分析表明主要是磷酸盐。H2O2湿法氧化能够有效分解TBP／OK,HDBP／OK溶液和界面物。     

MeV辐射场中Al2O3的剂量学特性

用EGSnrc/DOSRZnrc程序计算水体模中Al2O3剂量计的吸收剂量和剂量计所在处介质的实际吸收剂量,并计算吸收剂量换算因子。剂量计为φ4mm×1 mm的Al2O3薄片,计算深度0.5～8 cm,入射光子能量1～18MeV,入射电子能量1～25 MeV。结果表明：1）吸收剂量换算因子的大小与入射粒子的能量以及剂量计在体模中的深度有关;2）存在一个吸收剂量换算因子变化不敏感的区域,在此区域内吸收剂量换算因子受剂量计深度变化和入射粒子能量变化的影响都很小,可直接用平均值来表示区域内的吸收剂量换算因子。