N2气氛下氨水溶液γ辐射分解行为

某些压水堆中使用氨及其分解产生的H₂抑制H₂O₂、O₂和·OH等氧化性物种的浓度,在保持一回路的还原性化学环境的同时调节冷却剂pH,以减轻结构材料的腐蚀。本工作为了研究脱氧氨水溶液在辐射场中的分解行为,针对其在γ场中的辐解过程进行了实验研究,重点考察了N₂压强、气相与液相体积之比和温度对氨水溶液辐解的影响,测定了剩余氨、H₂和氮氧化物(NO₂^-和NO₃^-)的浓度及溶液的pH。结果表明：N₂压强(0.5～5.0 MPa)及气液体积比的变化未对氨的分解和氮氧化物的生成造成影响,吸收剂量为28.8 kGy时,辐解产生的氮氧化物浓度约为1 mg/L,但N₂压强和气液体积比的增加会显著降低H₂的浓度。温度由25℃升至200℃时,氨的分解过程将大幅放缓,吸收剂量为14.4 kGy时,30 mg/L氨水中氨的分解比例由...     

典型贵金属元素在玻璃固化体中的溶解度及其对玻璃性质的影响

本文主要针对高放废液中贵金属(PGMs)的含量、存在形态,玻璃固化体中PGMs的溶解度、存在形态、颗粒大小等化学行为进行归纳,同时针对玻璃固化过程中PGMs对玻璃性质(流变、粘度、热导、电阻)的影响进行总结。该文为研究典型贵金属元素在玻璃中的溶解度及其变化规律、典型贵金属元素在玻璃中的化学行为及沉淀机理以及典型贵金属元素对玻璃性质的影响研究提供调研基础,可为我国玻璃固化技术的研发提供前期的理论依据。     

高放废液玻璃固化贵金属沉积研究进展

动力堆乏燃料后处理产生的高放废液因富含贵金属,在玻璃固化时可能发生贵金属沉积,从而造成出料口堵塞并导致熔炉底部电极的损坏。本文广泛调研了国内外高放废液玻璃固化中贵金属的沉积问题,对相关解决方案进行了总结,主要包括熔炉结构的改进与贵金属分离回收。高燃耗的乏燃料贵金属含量高,须在研究贵金属沉积行为的基础上,综合考虑以上两种解决方案。相关结果可为国内高放废液玻璃固化的运行提供一定的参考。     

辐射改性介孔SiO2及其对铼的吸附性能

利用60Coγ辐射接枝合成了聚4-乙烯基吡啶（4-VP）改性的多层次介孔SiO2(FS-VP)微球,并对接枝后的FS-VP进行了季铵化。采用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和热重分析方法研究了接枝率的影响因素和季铵化微球（FS-VPQ）对Re(Ⅶ)的吸附性能。结果表明：在4-VP单体体积分数为50%、吸收剂量为72 kGy、剂量率为3 kGy/h的条件下,FS-VP的接枝率极大值为27.8%;当pH为2和3时,吸附容量极大值为68.0 mg/g,较高的吸附容量得益于多层次孔结构的高比表面积和季铵化后吸附剂固有的两个正电荷;FS-VPQ对Re(Ⅶ)的吸附等温线符合Langmuir模型;此外,由于多层次孔结构带来的高传质速率使FS-VPQ能够在3 min内快速达到吸附平衡。本工作对Re(Ⅶ)分离与富集以及放射性废液中Tc处理具有参考价值。     

吡啶基改性纤维状介孔二氧化硅微球的辐射制备及其对U(VI)的吸附性能

首先合成了双键改性的纤维状介孔二氧化硅纳米微球(F-SiO2-K),将其分散在4-乙烯基吡啶(4-vinylpyridine,4-VP)或4-VP的甲醇溶液中,通过共辐射接枝的方法,制备了吡啶基改性纤维状介孔SiO2纳米微球(F-SiO2-VP).热重分析结果表明,聚4-乙烯基吡啶(P(4-VP))在F-SiO2微球上的接枝率随4-VP单体浓度和吸收剂量增加而增加,但随剂量率的增加先增大后减小.将F-SiO2-VP微球分散在含有U(VI)的硝酸溶液中,测定了室温下微球对U(VI)的吸附容量,并对吸附动力学和吸附等温线进行了分析.结果表明,F-SiO2-VP微球对U(VI)的吸附容量与硝酸浓度和P(4-VP)的接枝率有关.当硝酸浓度为5 mol/L,P(4-VP)的接枝率为16%时,对U(VI)的吸附容量最大,达到163 mg/g.该吸附过程符合准二级动力学模型,其吸附热力学则当U(VI)浓度低时符合Freundlich模型,而U(VI)浓度高时符合Langmuir等温吸附模型.     

日本高放废液玻璃固化技术

本文介绍了日本东海后处理厂和六所村后处理厂的玻璃固化设施和运行情况,以及针对当前玻璃固化中出现的熔炉底部出料口堵塞、乏燃料储存池泄露等问题,日本在固化设施、运行方式、原料组分等方面采取的措施。在未来的研究计划中,日本将侧重于低放废物玻璃固化研究的标准制定,冷坩埚以及等离子体固化等先进技术的研发,同时加强配方研究及先进工艺流程的开发,从而实现玻璃固化的减容性和经济性,其经验和教训对我国玻璃固化的发展有重要的借鉴意义。     

乏燃料后处理中的辐射化学问题Ⅱ.水溶液和稀释剂的辐射分解

由于乏燃料具有强辐射性的特点,辐射化学伴随在乏燃料后处理每个过程中。尽管α和γ等电离辐射对于萃取剂本身的直接效应一般不大,但是它们通过与水相和油相中的溶剂相互作用产生的自由基,一方面可以攻击萃取剂的配位基团,另一方面溶剂辐解产生的活性粒种可能与金属离子反应改变其氧化态,从而降低其萃取效率或分配比。水相中硝酸辐解产生的亚硝酸对于金属离子的氧化态会产生重要影响,产生的自由基如·NO₃等也会与萃取剂反应使其劣化。在先进核能系统中,随着燃耗的提高,放射性更强,而且用于溶解乏燃料的硝酸浓度也增高,因而,对于先进核燃料循环中的辐射化学研究既是良好机遇也是重大挑战。本文重点对近十年来国内外在乏燃料后处理(溶剂萃取)方面有关辐射化学研究,特别是硝酸的辐射分解、锕系水溶液的辐射化学、稀释剂的辐射分解等方面进行综述与讨论。     

甲基丙烯酸缩水甘油酯改性氮化硼纳米片掺杂环氧树脂及其耐辐射性能

环氧树脂（EP）具有良好的机械和绝缘性能,被广泛地应用于航空航天和核工业领域,但其在高能辐射环境中容易降解失效。氮化硼（BN）具有优异的辐射稳定性,但其与高分子基体较差的相容性限制了性能发挥。本工作利用γ辐射对氮化硼纳米片（BNNSs）进行改性,制备出与EP具有良好相容性的甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）改性的氮化硼纳米片（BNNSs@PGMA）,并通过溶液共混,将其引入环氧树脂基体中,制备出EP、BNNSs/EP、BNNSs@PGMA/EP复合材料,同时研究了γ射线辐照前后复合材料性能的变化。结果表明：环氧树脂复合材料的拉伸强度随着吸收剂量的增大呈现先增大后减小的趋势;吸收剂量小于400 kGy时,辐射交联占据主导作用,400～1 000 kGy吸收剂量下主要是辐射降解占据主导作用;吸收剂量1 000 kGy时,EP的拉伸强度下降了42.9%,而BNNSs@PGMA/EP的拉伸强度仅下降了21.3%,表现出优异的耐辐射性能。提高BNNSs@PGMA的改性率可以增强复合材料的耐辐射性能。     

压水堆大修下行工况冷却剂主要辐解产物计算研究

压水堆大修时活化腐蚀产物源项控制是降低集体剂量最有力的手段，冷却剂辐解的影响必须予以考虑。本文基于水辐解反应动力学原理，构建了冷却剂辐解动力学模型，根据该模型计算得到了主要辐解产物H₂O₂、O₂和H₂在各工况的生成情况，并讨论了微观反应机理。结果表明：(1)在停堆下行过程中，冷却剂温度从310℃逐步下降到60℃，溶解氢浓度逐步降为0，一回路从还原性转为氧化性，H₂O₂和O₂的生成显著上升；(2)温度、B/Li浓度、溶解氢浓度、H₂O₂和O₂初始浓度等多种因素均会影响辐解产物的浓度；(3)H₂O₂和O₂是相互促进生成的关系，H₂可以显著抑制H₂O₂和O₂的生成，但高浓度的H₂O₂