超临界CO2清洗铀屑技术

利用超临界CO2对铀机加工后切屑上残留的冷却液进行清洗,并通过称重结合化学分析法对清洗效果进行评价.从初步实验结果可知,提高清洗温度、压力,延长清洗时间,加大流速,都能够在一定程度上提高对切屑上冷却液的清洗效果.在超临界CO2中引入超声波,可进一步提高清洗效果.最后,对清洗工艺参数进行了初步优化.     

环境气氛对DEB吸氢性能的影响

考察了CO、O₂等杂质气体对DEB-Pd/C消氢剂吸氢性能的影响。实验结果表明,CO对DEB-Pd/C初期的吸氢性能影响较大,而O₂对DEB-Pd/C初期的吸氢性能影响较小。同时考察了贮存气氛及贮存时间对DEB-Pd/C吸氢性能的影响。实验结果表明,在氮气、空气环境下贮存1.5 a的消氢剂仍具有良好的消氢性能;当密闭体系中的氢含量为吸氢剂理论吸氢容量的50%时,仍能将氩、氢混合气中的残余氢量控制在10 ppm以下。室温、潮湿环境气氛下贫铀样品贮存气氛中的消氢实验结果也表明,DEB-Pd/C消氢剂能很好地控制密闭体系中的氢含量。     

量热法测量贮氚容器中的氚

设计建造了 1台样品池容积为1 95mm× 42 0mm的大型氚量热计。该量热计测量样品热功率下限为 6mW。样品热功率在 1 60～ 3 5 0 0mW范围内时 ,信号输出与样品热功率的线性相关系数大于0 9999。当样品热功率不低于 1 60mW时 ,精密度好于 0 2 %。它适用于非对称置样方式的样品中氚的测量。对大容积铀化学床中氚的实测结果表明 :该量热计具有较好的准确性。     

超声波辅助超临界CO_2处理铀表面技术

开展了超声波对超临界CO2清洗铀样品表面污物效率影响的研究,探讨了利用超声波改善铀样品抗大气腐蚀效果的可行性。研究结果表明,向超临界CO2介质中引入超声波后,超临界CO2对样品表面的机油、水和三乙醇胺的清洗能力和效率都得到了显著提高。用俄歇电子能谱和XRD对样品表层成分及物相的分析结果表明,经过含φ=0.5%羰基镍的超临界CO2结合超声波处理的铀样品,表层一定深度范围内有镍元素存在。热氧化增重实验证实,经过超声波作用的含羰基镍超临界CO2处理后,铀样品抗大气腐蚀能力比仅用超临界CO2处理有明显增强。     

提高铀抗氢化性能的碳氧离子组合注入

利用离子注入方法,将CO2气体离解后的离子,在不同能量、束流下注入贫铀表面.利用俄歇能谱仪(AES)分析改性层中元素的浓度分布,用低角度X射线衍射仪(GAXRD)分析离子注入层的结构.在t=100℃、p＝0.2 MPa条件下,利用铀-氢气体反应测试离子注入C、O后贫铀的铀氢反应孕育期,用扫描电镜(SEM)观察试样氢化反应前后的表面形貌.结果表明注入C、O离子后,形成了结构致密的改性层.在35 kV/8～9 mA/3 h(注入能量/注入束流/注入时间)注入条件下,改性层由UO2和石墨C组成;在65 kV/8～9 mA/3 h和3 kV/80 mA/3 h注入条件下,改性层为UO2和少量UC.UO)2和UC为低氢渗透材料,抑制了氢向基体界面的迁移和渗透,从而降低了氢化物在界面形核和长大的几率,增强了铀抗氢化性能.氢化反应后,空白贫铀试样表面出现较多的蚀坑,并造成大面积脱落,而注入样品的表面仅出现较少孤立的蚀点.     

钚量热计的研制

设计研制了1台结构简单、操作方便、样品池内径185 mm和高200 mm用于钚热功率测量的量热计.性能测试表明钚量热计的样品热功率测量下限为4 mW、测量上限高于9 W,灵敏度约为202 mV*W-1,线性范围为4 mW～9 W.使用该量热计测量了钚样品的热功率,并与用分析化学和称量法测得的样品热功率进行了比较,结果表明该量热计测量钚样品热功率具有较高的测量精度,当样品热功率不小于200 mW时,精密度优于0.5%.     

超临界二氧化碳清洗铀样品技术研究

针对铀样品在机械加工过程中残留的几种常见冷却液成分：水、机油和三乙醇胺，开展了超临界二氧化碳对铀样品的清洗实验，探讨了超临界二氧化碳对铀样品表面常见机械加工残留物的清洗效果，同时对经超临界二氧化碳浸泡的铀样品表面化学成分及相结构也进行了分析。清洗实验结果表明，超临界二氧化碳流体对水和机油有一定的溶解能力，具有较好的清洗效果，但对三乙醇胺的溶解能力较差，几乎不溶解。对三乙醇胺可通过向超临界二氧化碳引入超声波的方法来有效清除。铀表面分析结果显示，清洗后的铀表面只有U和UO2相；俄歇电子能谱显示，铀与超临界二氧化碳作用过程中，碳和氧进入到了铀表层的一定深度范围。腐蚀实验结果表明，铀在超临界二氧化碳中浸泡后，其抗大气腐蚀的能力不会减弱，相反还有一定程度的提高。