熔堆事故下有机碘形成、滤除排放与蒸汽环境模拟

核电厂发生冷却剂损失事故导致堆芯熔化时,核燃料中的放射性碘会随冷却剂释放到安全壳内形成含碘高温高压蒸汽环境。在自然作用与人工干预(喷淋等)下,碘物理与化学形态逐渐发生变化,在长期阶段形成有机碘占主导地位的气态碘环境。本文简述了核电厂事故工况有机碘的形成及滤除排放工艺并开展了有机碘蒸汽环境模拟研究。通过定量汽化与多重控制实现了典型事故工况参数(130℃、399 kPa、95%rh)为代表的有机碘蒸汽环境宽范围精确模拟。含碘蒸汽环境模拟可用于在役吸附剂有机碘滤除性能检测与新型吸附剂开发,在事故工况下对有机碘的滤除与可控排放方面具有一定的作用。     

用放射性甲基碘做示踪剂测量核通风系统除碘效率不同试验方法的比较研究

研究了硫酸二甲酯法、三甲基氯硅烷-磷酰基乙酸三甲酯法和同位素交换法在碘吸附器性能试验及核通风系统除碘效率试验中应用的优缺点。对三种方法的试验产率、试剂及残液毒性、试验可靠性及设备稳定性等方面进行了综合研究。研究结果表明:硫酸二甲酯法由于试剂毒性而在应用上受到一定限制;三甲基氯硅烷-磷酰基乙酸三甲酯法作为低毒性试验方法总体满足现场试验要求,但由于该方法所用试剂对试验设备会造成一定侵蚀,因此需要作一些改进;同位素交换法作为一种新颖的试验方法具有毒性低、产率高、操控简单稳定、风险较低等优点,推荐使用。     

碘吸附器有效性试验方法及评价

本文介绍了核设施通风系统碘吸附器现场试验的三种方法:放射性甲基碘法、氟利昂法和环己烷法,并对这三种方法进行了比较,研究认为这三种方法均可以用于碘吸附器有效性评价试验,但各有利弊,应根据各通风系统的设计特点和现场实际情况来决定使用的方法。     

气体组成对活性炭吸附放射性气体影响研究

建立了可模拟一定相对湿度气流条件下的活性炭性能评价系统.研究湿度、CO2及Xe浓度对活性炭吸附放射性气体性能影响.结果表明,一定条件下气流相对湿度升高不利于活性炭吸附放射性气体;对于放射性氪氙,随着CO2浓度升高,活性炭吸附性能逐渐降低,气流中稳定性氙浓度影响可以忽略.     

核电厂通风系统碘吸附器效率试验安全性分析

概述了核电站通风系统碘吸附器效率试验的两种方法:氟利昂法和放射性甲基碘法,并分析了每种方法实现方式及应用过程中的优缺点。对碘吸附器现场效率试验安全性进行了详细分析,并对不安全因素提出了相应的预防和处理措施,具体包括试验过程相关的安全性、系统运行条件相关的安全性以及防止除碘回路失效三个方面。     

碘吸附器样品外部取样技术可行性分析研究

探讨了国内外不同碘吸附器取样技术及使用现状,分析了碘吸附器取样代表性影响因素并进行了验证试验。结果表明:当取样装置中的炭床厚度和经过取样装置的压力降与通过吸附器排架的炭床厚度和压力降相同时,才能保证取出的样品具有代表性。应用本研究结果对本文所设计的两种外部取样装置进行了可行性分析。     

聚苯乙烯微球的可控制备研究

分别采用无皂乳液聚合法和分步乳液聚合法,使用过硫酸钾(KPS)为引发剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂、十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂制得单分散PS微米球和纳米球。讨论了引发剂、稳定剂、乳化剂等因素对PS球粒径大小的影响。研究表明,在一定范围内随着KPS、PVP、SDS用量的增加,PS球粒径逐渐变小,而粒径分布不变。通过调整KPS、PVP、SDS的用量,可以在10～1000nm范围内实现PS球的可控制备。     

高温高压蒸汽相对湿度测量

为推广工业生产中高温高压蒸汽相对湿度测量应用与温度100℃以上相对湿度测量国际单位制(SI)溯源,对国内外高温蒸汽湿度发生、相对湿度测量工艺原理以及对应测量范围的最新研究进行了概述。通过对比测量的方式对不同测量方法之间相对湿度测量偏差与不确定度进行了平行比较,并结合相对湿度测量SI溯源与测量技术特征进行了综合分析。对比实验得出,在露点温度127℃条件下,蒸汽膨胀法与微波谐振法对比测试偏差随相对湿度的增加逐渐增大,当相对湿度达70%时,测试偏差接近4%。蒸汽凝结法与气-汽混合法在露点温度128℃、相对湿度95%条件下,测试偏差≤0.5%,不确定度≤1%。4种测量方法均实现了露点温度100℃以上高温压力蒸汽相对湿度的有效测量。     

纳米尺度PS/Ag核壳结构复合球的制备与表征

采用分步法制备了聚苯乙烯/银(PS/Ag)核壳结构复合纳米球。首先采用无皂乳液聚合法并利用丙烯酸(AA)的羧基对制备的PS球进行改性,使其表面带负电荷;然后通过静电吸附作用在改性PS球的表面沉积[Ag(NH3)2]+,水浴(80℃)环境中利用十二烷基磺酸钠(SDS)作为还原剂将PS球表面的[Ag(NH3)2]+还原,制备出PS/Ag核壳结构复合球。通过动态激光粒度分析仪和透射电子显微镜对PS/Ag核壳纳米球的粒度分布、形貌和结构进行了表征,研究了AA的用量对复合球粒径及包覆的Ag壳厚度的影响。结果表明,随着AA用量的增大,所包覆的银层更加致密,厚度增大,当AA用量为15%时可得到Ag完全包覆的PS/Ag复合纳米球。     

碘同位素交换反应在碘吸附器性能评价应用中的可行性研究

依据卤代烃亲核取代反应的特性,设计了碘同位素交换反应制备放射性甲基碘的实验方案。结合核电站现场安全管理要求,对实验试剂进行物性分析和毒理分析。通过实验进行了示踪剂验证、碘同位素交换验证、实验效率分析、实验安全性分析、试剂管理及放射性残液处理等方面的研究,初步验证了用碘同位素交换反应制备放射性甲基碘在碘吸附器性能评价应用中的可行性。