氚污染不锈钢、铜、铝金属干法去污研究

为了考察氚污染金属干法去污的去污效率,对氚污染不锈钢、铜和铝进行了紫外线、臭氧、加热及联合（紫外线、臭氧与加热）去污实验研究。研究结果表明：紫外线单独照射去污效率较差,加热可明显提高去污效率,500 ℃联合172 nm的紫外线去污4 h对不锈钢表面氚去污率可达99.2%;臭氧对铜有较好的去污效率,臭氧与加热（500 ℃）的组合对不锈钢、铝、铜的去污率均高于99.2%;高温（500 ℃）较低温（300 ℃）去污效率高;氚去污后金属放置30 d表面氚有所增加,主要是氚的扩散和渗透所致;氚污染不锈钢存在4种氚吸附态。     

氚污染部件干法去污技术

针对核退役工程中存在的大量含氚废物处理问题,利用设计组装的干法去污处理装置对氚污染的金属进行了加热、紫外线、臭氧去污研究.结果表明,升高温度可明显提高去污效果;220 ℃用365 nm紫外线照射3 h对不锈钢的表面去污效率可达99%;臭氧与加热联合作用更有利于提高去污效率,220 ℃时去污3 h,臭氧对不锈钢、铝、黄铜的去污效率可达95%以上;而去污完毕经放置后,金属的氚表面活度会有所增加.     

氚污染手套箱内壁及金属去污实验

对氚污染手套箱内壁及金属采用擦拭去污和可剥离膜去污。擦拭去污后,手套箱内壁残留氚污染水平降低到20Bq/cm2以下。对氚污染水平高处采用SO42－/TiO2固体超强酸掺杂可剥离膜或聚乙烯醇（PVA）可剥离膜去污,去污因子高,而氚污染水平低的金属通过可剥离膜去污后残留氚为20Bq/cm2。     

退役氚污染不锈钢管道除氚技术研究

针对退役氚污染不锈钢管道材质中氚的存在状况,对残留在管道壁中氚的去除技术进行了研究,在此基础上研制了一套退役氚污染不锈钢管道除氚实验装置,对其除氚性能进行了验证。结果表明,研制的不锈钢管道除氚实验装置对氚污染大于10⁶Bq/kg的不锈钢中氚的去污因子大于10³。     

美国氚设施去污退役新技术简介

1引言 20世纪90年代，随着前苏联解体，冷战结束，美国大批进行武器生产的氚设施开始退役。大量的实践，开发了许多氚设施去污退役和氚废物处理处置技术。为了推广这些新技术，美国能源部（DOE）、国家能源技术研究所（NETL）选定蒙德实验室作为大范围演示和开发项目（LSDDP）的单位，进行一系列“更安全、更好、更便宜、更快速”技术的演示。     

臭氧预处理方法在不锈钢去污过程中的应用

针对放射性污染的不锈钢钝化层难以去污的特点,首先模拟不锈钢钝化行为,然后利用臭氧的氧化性改变不锈钢钝化层结构,使放射性核素易于去除,从而提高去污效率。实验结果表明,304不锈钢在4mol/L硝酸钝化液中浸泡6h,可得平均厚度26μm的钝化层;利用7.47mg/L的臭氧水,对钝化后的不锈钢污染样片进行氧化120min,可使钝化膜消失;钝化的不锈钢模拟污染样片去污因子随着臭氧水浓度和氧化时间升高而升高,但超过一定时间会到达去污平台,去污因子不再上升。臭氧水的氧化作用可使去污剂的去污因子提高约7.7倍。     

不锈钢表面钚污染的擦拭去污

为了防止污染范围扩大,减少对工作人员、公众和环境的辐射危害,需对钚污染的材料或设备进行去污。本工作分别采用不同种类去污试剂对滴加钚标准溶液后自然风干、加热烘干及浓盐酸腐蚀的三类不锈钢模拟污染样品进行擦拭去污实验。结果表明：盐酸及NaF+H₂C₂O₄+HNO₃两种去污试剂对自然风干的样品去污效率＞95%;5%的盐酸对加热烘干样品的去污效率约为95%;8%~10%的盐酸溶液、5%的硝酸溶液以及NaF+H₂C₂O₄+HNO₃对浓盐酸腐蚀样品的去污效率＞95%。     

氚光源及其研究进展

氚光源是利用放射性核素氚制成的自发光装置,其使用寿命长、光强稳定、无需电源,是黑暗条件下小视野照明的优良光源,在军事和民用领域具有良好的应用前景。传统的玻璃管型氚灯是应用广泛的氚光源。由于氚气体对β射线的能量自吸收、荧光粉蔽光性和玻璃管有破裂可能等缺点,限制了氚灯性能的进一步提高。本文介绍了氚发光装置的发光机理、发展历史、安全评价以及国内外应用现状;讨论了传统玻璃管型氚灯亮度的影响因素,分析了目前氚灯存在的问题,介绍了国内外氚光源研究改进工作,并展望了国内氚光源研究与应用前景。     

氚污染金属手套箱退役技术研究

为减少氚污染金属手套箱退役解体过程中氚的二次释放,降低工作人员的辐射危害,减少退役中产生的氚污染废物量,本文针对退役氚污染金属手套箱的解体,设计了氚污染金属手套箱退役解体技术方案,即解体前对氚污染金属手套箱进行初步去污,解体中采用合适的切割技术和相应的防护措施。利用氚污染金属手套箱对该解体方案进行了验证,结果表明,设计的解体方案满足氚污染金属手套箱退役需要。     

退役氚污染不锈钢材料中氚污染深度和化学组成

明确待退役氚污染不锈钢材料中氚污染深度和化学组成,对制定和选择经济有效的退役处理工艺或方法具有重要意义。分层化学蚀刻法是研究氚污染不锈钢材料中氚深度分布及存在形态的主要方法之一。研究过程中,从待退役氚工艺线上取氚污染的不锈钢材料,制成实验试样后,采用常温化学分层蚀刻方法对试样中的氚污染深度和氚的化学组成进行实验研究。结果表明,氚聚集在不锈钢表面层0～4μm范围内,主要以HTO和HT形式,其中HTO占90%以上,且随着表层深度的增加,HT含量占比逐渐增大,直至与HTO含量接近。     

不锈钢管的电解去污实验

采用金属球导电法对不锈钢管进行电解去污，考察了电流密度、电解液浓度和温度以及电极间距等对电解去污效率的影响，并与常规槽式电解法进行了比较。钚污染模拟样的电解去污试验结果表明：当电流密度大于0．2A／cm^2时，对5％H2SO4电解液，电解5min可实现对污染表面的去污。该方法对不同形状的金属部件均可实现有效去污，也可用于退役核设施的去污。     

充氚不锈钢中氦行为的PAL和TEM研究

对充氚和未充氚的抗氢-2(HR-2)不锈钢样品进行退火处理,利用正电子湮没寿命谱(PAL)以及透射电镜(TEM)等技术探讨不锈钢中氦和微缺陷的相互作用。未充氚样品中,退火温度对缺陷态的影响主要表现为偏聚物在晶界的析出。充氚样品实验中,退火温度小于300℃时,充氚不锈钢中的He原子主要通过自捕获机制在晶内缺陷处聚集成泡;热处理温度为300～600℃时,充氚不锈钢中的He原子主要通过热迁移的方式迁移至晶界导致晶界宽化,但晶界处无明显的He泡形成;热处理温度大于600℃时,热平衡空位开始发挥作用,与聚集在晶内缺陷处的He原子结合形成He泡,且随退火温度的升高,He泡有明显聚合长大的现象。     

充氚不锈钢微观组织及断裂特征

采用力学拉伸实验测定充氚不锈钢的断裂强度值,采用拉伸断口进行SEM观察和正电子湮灭(PAT)分析,采用TEM动态拉伸实验观察和记录材料在微观断裂过程中的行为,通过对比分析氚对不锈钢断裂过程的影响。结果表明,高温充氚后,室温存放2a,样品中氚衰变产生的氦累积已达约30ppm;氚、氦使样品断裂强度降低,内部缺陷增多,正电子寿命变长。TEM观察未发现明显的氦泡组织;动态拉伸实验表明,充氚促进裂纹尖端位错的发射和增殖;HR-1、HR-2不锈钢微观断裂过程相似,可表述为氚致微裂纹的形核-形成微空洞-微空洞长大-空洞连接(断裂)。氚、氦使无位错区减小甚至消失。     

复合膜对316L不锈钢氚渗透性能的影响

利用物理气相沉积（ＰＶＤ）方法在３１６Ｌ不锈钢表面分别镀制微米量级厚的ＴｉＮ＋ＴｉＣ＋ＴｉＮ、ＴｉＮ＋Ｔｉｃ＋ＳｉＯ２复合膜。扫描电镜观察表明：膜致密,与基体结合牢固,抗氧化,抗热冲击。二次离子质谱（ＳＩＭＳ）和红外光谱（ＩＲ）分析结果证实：ＴｉＣ和ＳｉＯ２的膜在３００℃以上的氢中退火可形成抗氚爱阻挡层。测量了不同温度下氚在带膜３１６Ｌ中的渗透率。在２００～６００℃范围内,镀有ＴｉＮ＋ＴｉＣ＋Ｓｉ     

退役核设施不锈钢中氚的分析

在自制的氚污染不锈钢的高温热解析制样系统中对氚污染不锈钢样品进行解析分析,并对影响不锈钢样品中氚回收率的解析温度、解析时间、催化氧化效率、冷凝收集效率等条件进行了优化研究。结果表明,当载气（空气）流速为60～80 L/h,解析温度和催化氧化温度为700 ℃,冷凝温度为-20 ℃,解析时间为2 h时,氚污染不锈钢样品高温制样系统的冷凝收集效率为99%,催化氧化效率为98.6%,不锈钢样品中氚的解析率＞95%。以上结果表明,该不锈钢高温热解析制样系统及其解析条件能够满足退役核设施不锈钢样品中氚的分析要求。