电沉积法铀辐照靶性能检测技术研究

对电沉积铀靶进行了系统的检测技术研究.通过分光光度法测其电镀收率;运用扫描电子显微镜、X射线能谱和红外光谱对电沉积层的表面形貌、微区成分和结构组成进行分析和表征;采用低频振动试验检测铀沉积层的牢固性;考虑到入堆辐照的安全性,计算了靶件的发热量并用γ谱仪测试了靶件中铀分布的均匀性.介绍了这些无损检测技术的方法和检测结果.     

电沉积法制备233U同位素靶

对影响电沉积铀的主要因素进行了试验和讨论；用α能谱法分析了靶样品中的成分，提出了在较薄铝箔（９μｍ）上一次沉积厚度达８－１５ｇ／ｍ＾２的２３３Ｕ的制备工艺。     

水溶液体系制备铀电镀靶

对影响电沉积铀的主要因素进行了试验和讨论,在电沉积法制备铀靶的初期实验中,选用不锈钢作为电沉积铀的靶片,用UO2(NO3)2和(NH4)2C2O4作为镀液,pH值为2~3。对影响电沉积铀的主要因素进行了试验和讨论,并用分光光度法分析了电镀残液中的铀含量,最终制得的铀靶的沉积厚度达到8~10mg/cm2,镀层牢固、均匀,电镀效率大于80%。     

电沉积法制备镉靶

对加速器生产^111In所用镉靶制备工艺进行了研究。通过研究电沉积过程中影响Cd靶质量及厚度的各种因素，确定了最佳工艺条件。所研制的镉靶厚度大于57mg/cm^2，表面光亮、致密、牢固。     

电沉积法制备铁靶

对加速器生产同位素＾５６Ｃｏ所用铁靶的制备工艺进行了研究。通过研究电沉积过程中影响Ｆｅ靶层质量,电流效率的各种因素,确定了最佳工艺条件,制备出了质量厚度大于５０ｍｇ／ｃｍ＾２表面光亮,致密的Ｆｅ靶。     

电沉积法制备镉靶

对加速器生产111In所用镉靶制备工艺进行了研究.通过研究电沉积过程中影响Cd靶质量及厚度的各种因素,确定了最佳工艺条件.所研制的镉靶厚度大于57 mg/cm2,表面光亮、致密、牢固.     

11 电沉积制靶技术研究

电沉积制靶技术常用于制备标准源和辐照靶件。电沉积制靶对设备要求相对简单且易于控制，适用于毫克级辐照靶件的制作。锕系元素的电沉积，较多采用草酸铵体系。草酸介质的缓冲能力较大，对设备无腐蚀，草酸根离子且可络合易水解的离子。     

电沉积法制备碲靶

采用电沉积法将Ｔｅ电沉积在以Ｎｉ为底衬的Ｃｕ靶托上，制备出了质子回旋加速器ＣＹＣＬＯＮＥ－３０用碲靶，用以生产放射性医用同位素＾１２３Ｉ。研究了电流密度、电沉积时间、温度、电沉积溶液中碲的质量浓度（以ＴｅＯ２计）、碱度等工艺条件对碲靶质量的影响。推荐最佳工艺条件为：电沉积液介质浓度ｃ（ＫＯＨ）＝１ｍｏｌ／ｌ；ρ（ＴｅＯ２）＝５５－６５ｍｇ／ｍｌ；电流密度Ｊ＝１０－１２ｍＡ／ｃｍ＾２；温度Ｔ＝１８－     

电沉积法制备加速器生产109Cd用Ag靶

采用电沉积法对加速器生产109Cd所用Ag靶的制备工艺进行研究。实验研究了电沉积过程中影响Ag靶层质量及厚度的主要因素,确定了Ag靶制备工艺条件和工艺参数:ρ(Ag )=20~50 g/L,ρ(KNO3)=10~30 g/L,φ(NH4OH)=0.1~0.2;电流密度10~15 mA/cm2,电沉积时间2~3 h,室温。用此工艺条件制备出靶厚大于100 mg/cm2、表面光滑、镀层致密的Ag靶。     

电沉积法制备~(235)U靶

电沉积法制备用于反应堆生产裂变99Mo的235U靶,是在一个密闭的圆筒形不锈钢结构的容器内进行的。不锈钢靶容器的内表面薄薄地镀一层铀,镀层应牢固而均匀。文中介绍了两种电沉积方法:一种是铀以氧化物的形式从含有铀盐的UO2(NO3)2(NH4)2CO4·H2O水溶液中沉积出来;另一种方法是从熔盐体系中直接电沉积金属铀,其电沉积效率和电沉积量都要高于水溶液体系电沉积铀。     

脉冲分子镀制备铀靶方法研究

采用脉冲电沉积方法, 以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)体系为电镀介质,研究了电极距离、溶剂DMF的体积、沉积时间、铀的质量浓度、阴极材料等对镀层性能和铀沉积率的影响,得到在DMF中脉冲分子镀铀的最佳条件, 制备得到的靶面平整、牢固.用扫描电镜分析了铀靶的形貌和组成,采用测厚仪分析了铀靶厚度的均匀性.结果表明,在脉冲电沉积中,铀是非均匀沉积,靶面密度为0.2～2.0 mg/cm2.     

UO2核芯制备工艺中U的回收再利用研究

介绍了清华大学核能与新能源技术研究院制备高温气冷堆燃料元件UO₂核芯的溶胶凝胶工艺各种废料的产生情况。针对各种废料的特性,分别进行处理,实现回收再利用。对工艺中产生的含U废液先进行沉淀处理,经1次煅烧后溶解性差,必须将沉淀进行煅烧 还原 煅烧工序后才能实现再利用。对最终烧结球中的不合格品直接进行煅烧处理,将UO₂转化为U₃O₈,即可再利用。各种废料回收后均可作为原料生产UO₂核芯,综合回收率为99.98%。     

三种铀靶中裂变气体产物氪、氙的释放

选用溶液蒸干靶、粉状靶和块状靶等三种铀靶作为研究对象,初步研究了三种靶中气体裂变产物氪、氙的释放率。在西安脉冲堆辐照三种铀靶后,分别在常压循环和吸附真空两种释放模式下释放裂变气体产物氪、氙。采用间接法测定各气体产物的释放率。由固体裂变产物得到的总裂变数计算各气体裂变产物的总核数,由释放的气体裂变产物实测释放的产物总核数,以上两值之比表征释放率。结果表明:气体裂变产物释放率在三种铀靶中差异较大,在块状靶中最低,说明氪、氙的释放率与靶件的化学形态密切相关,氪、氙产物独立产额的大小也是决定释放率的重要因素。     

磁控溅射制备金属铀膜

研究了通过磁控溅射方法制备高纯金属铀膜的可行性。采用X射线衍射（XRD）、俄歇电子能谱（AES）、扫描电镜（SEM）、表面轮廓仪分析了沉积在单晶硅或金基材上铀薄膜的微观结构、成分、界面结构及厚度、表面形貌和表面粗糙度。分析结果表明：磁控溅射制备的铀薄膜为纯金属态,氧含量和其它杂质含量均低于俄歇电子能谱仪的探测下限;溅射沉积的铀镀层与铝镀层之间存在界面作用,两者相互扩散并形成合金相,扩散层厚度约为10nm。铀薄膜厚度可达微米级,表面光洁,均方根（RMS）粗糙度优于15nm。     

Preparation of High Density Uranium Nitride and Uranium Carbonitride Fuel Pellets

Uranium nitride and uranium carbonitride fuel pellets were prepared for irradiation in the Japan Material Testing Reactor. The pellets are 6.9 mm in diameter and 7 mm long, and are of natural and 5% enriched uranium. Uranium nitride powder was prepared from uranium metal via hydride and higher nitride. Uranium carbide powder was prepared from uranium metal by hydriding and then reacting with propane. The lowest possible reaction temperatures were selected to obtain fine and reactive powders. Uranium nitride and mixed powders of different ratios (UC: UN = 1: 3, 1:1 and 3: 1) were cold pressed without binder. Sintering was carried out in a tungsten crucible in vacuum (10~⁴ mmHg) for 2 hr at 1,900°–2,000°C. The density of the pellets obtained was in the range of 90~95% of the theoretical value with an oxygen content of 1,300~2,100 ppm. No second phase, such as metallic uranium, were observed in the specimens, either by metallography or X-ray diffraction. These pellets of unexpectedly high density without second phase must have been obtained thanks to the good powder characteristics combined with proper sintering conditions. The compositions of uranium carbonitride pellets were found to be slightly nitrogen deficient, compared with the reactants.     

活化法区分浓缩铀与贫化铀数值模拟研究

铀材料的辐射探测方法是核查技术研究的重要内容,主动法是铀材料探测的有效方法之一.论文利用MCNP程序计算分析了活化法区分浓缩铀和贫化铀的可行性,研究表明通过铀材料的裂变率-慢化体厚度的关系曲线能够判断是贫化铀还是浓缩铀.计算分析了~(252)Cf和14MeV中子源在铀材料探测中的优缺点,结果表明~(252)Cf中子源优于14Mev中子源.最后从测量的角度,重点分析了探测对象--缓发γ射线和缓发中子,分析表明探测缓发中子优于缓发γ射线.     

Preparation of Uranium and Plutonium Metals

A new process for preparing uranium and plutonium metals has been developed. The process is based on the high extractability of the elements with sodium amalgam from aqueous solutions. After extracting the uranium or plutonium with sodium amalgam, the resulting amalgam was heated in vacuum so that mercury and sodium were separated to produce uranium or plutonium metal. The mercury and sodium remaining in the uranium metal thus produced were found to be less than 5 and 15 ppm, respectively. The proposed process for preparing uranium and plutonium metals is applicable to other actinoids extracted with sodium amalgam from aqueous solutions.     

亲水型偕胺肟吸附剂的ARGET-ATRP可控制备及其对铀的吸附性能

吸附剂的制备是海水提铀的关键。本文以聚氯乙烯（PVC）为基材,采用电子转移活化再生原子转移自由基聚合（ARGET-ATRP）方法在PVC上引入偕胺肟（AO）和丙烯酸叔丁酯（tBA）基团,合成了偕胺肟基纤维吸附剂（PVC-AO-tBA）。在不同温度、铀溶液浓度和pH值条件下进行了PVC-AO-tBA吸附铀的实验研究,探讨了亲水单体tBA的引入对AO吸附剂吸铀性能的影响。结果表明,在同等条件下,PVC-AO-tBA对铀的吸附量由PVC-AO的109 mg/g提高到170 mg/g;PVC-AO-tBA对酸碱度的适应范围更宽,最佳pH值由6扩展到4~6。动力学分析结果表明,吸附速率也有了明显上升。值得注意的是,在与海水酸碱度接近的弱碱性环境下,平衡吸附量由39 mg/g提高到71 mg/g,可见吸附效果得到明显提升。     

铀属性测量中的时间关联符合法研究进展

综述了在铀属性测量中,时间关联符合法的研究进展情况,简要地介绍了铀、钚的属性,核材料的被动与主动探测方式、时间关联符合法的基本原理、起源和发展,详细地归纳了时间关联符合法在计算方法、数值模拟、实验研究和应用研究四个方面的国内外研究现状,并分析了发展趋势及需要解决的问题。