核燃料循环复习资料整理

核燃料循环复习资料

1-2核燃料后处理的任务及其产品形式是什么?

答：右处理II旁CPPTii

⑴回收铀.钵作为喷燃糾枣新帙用•

⑵去除铀、缚中的放射性裂变严拘绘敏收屮p的裂变严物=

⑶缘合处理族射件废物，魄芯适合卩辰馴安全幡存.

卢甜彩式（挡本P7^PB）：

主矍商业产品足：钏和蒔

*亠f-ft化环

其中，

］硝酸杯辟液

［三氧化铀（二氧化帥）柚―硝酸铀麒

［六氟化铀

后处理厂的产品形式，取决于乏燃料中易裂变核素的种类和数量、还取决于产品的用途。

钚是后处理厂最主要的产品。

1-3核燃料后处理厂的特点（书P12）

答：玩蚯理厂茁將点是：

1）各化工单元操怅设备设置在重池離土墙作屏藏且有不锈钢负而的专■用设备室中；

2）苛欣篙材料、化学试削、月机济刑h离子便換树時口瑕底射件兀索的氣比东祁咲-考堪聊线时物朋所致的辐射报伤、輻射■降鮮、热效陶和化学效战；

引必烦月堆工見游液储槽的拔临界安仝伺总；

①吧品虞审现放射忙液盘的抱胃滴潮艇述鮎样股抑的处邓和处買；

F 各处理工艺技朮的叭冗幵发脊•套欝赚的模式*

6）后址理厂囈接受IAEA”不扩敝做试器的幅籽”

1- 4核燃料后处理工艺的发展简史给你什么启发? (P14)

1- 5简述轻水堆铀燃料循环的主要工艺流程

残留的垓材斛

浓吃的甫新调幣 ⑥

其中.

②的浓缩工业上常用方扭为气体扩頤注和聞心注

1、乏燃料元件的T 令却”

⑤ 艺I®料购后处理简耍过理从乏憊料元件的忡段处理

k 化学分离

⑥ 对『兹化铀的情况，由尸现浓度比所需藝降低了「必须甫新调聲浓度

[L 和浓缩程哎更高的铀柑混合在付谓于使用

h 注：“ [匕 把贫化铀作为再浓缩愎料直斯浓縮

O 除了把疑过后处理再到的环和如L 作为応他反晦it 原料岀售而得到收入上外*还可杷这

程扶抉材料用作反陶带示身世:料呃新性用■：

铀的歼采、抬炼、

精制及转化

在反应堆中 的毬烧

燃料儿fi 的制型

2-3理解并会应用描述磷酸三丁酯萃取铀钚效果的三个概念：分配系数、分离系数、净化系数。（会计算）

分配系数a：某物质在互不相溶的两相间达到萃取平衡时，它在有机相和水相中浓度的

比值。

C O

C O――某物质在有机相中的平衡浓度

C a ――某物质在水相中的平衡浓度

分配系数越大，平衡时，该物质进入有机相的量越多，而在水相中的量越少。

分离系数B ――铀钚彼此间的分离效果

铀中去钚的分离系数B Pu/U :

钚中去铀的分离系数B U/Pu :

B = 进料中环总量•'进料中铀意量铀产品中环总量/铀产品中铀总量

a_进料中铀总量进料中环总量且u护＜1 =-

环产品中铀池量.环产品中环总量

净化系数DF ——用于表示铀、钚中对裂片兀素的去除程度。

DF_料液中裂片元素总量•料液中欲提取元素总量

-产品中裂片元素总量/产品中欲提取元素总量

Dr 料液的总放射性活度—产品的总放射性洁度

2-4理解、记忆影响磷酸三丁酯萃取铀钚的因素

答：影响TBP萃取铀的因素：水相中UO2（NO3）2浓度；有机相铀饱和度；硝酸浓度；TBP 浓度；共存的络合剂；温度

影响TBP萃取钚的因素：硝酸浓度；TBP中的铀饱和度；TBP浓度；温度；TBP降

解产物的影响

2-5磷酸三丁酯对裂变元素的萃取性能。P52

2-6有机溶剂的降解产物及其对萃取工艺的影响（PPT）

降解产物：磷酸二丁酯、磷酸一丁酯、磷酸、其它。磷酸二丁酯产额最高。

降解产物对萃取工艺的影响：

1 ）形成DBP •BP萃取络合物，增大有机相粘度。

2）钚的萃取物很难反萃，降低了钚回收率。

3）增加界面乳化，增加分离难度。

3-1简述不同类型反应堆乏燃料元件对后处理工艺的影响（轻水堆+快中子堆,见P70）

后处理技术难度大，目前只有英、法建成了公斤级后处理装置。

原则上可在轻水堆乏燃料后处理厂进行，但需控制燃料中钚的含量。

3- 2 核燃料后处理工艺原理流程框图（注：常老师说

了不要跟书本一模一样）

PUREX 流程的主要工艺步骤见书 P74

3- 4 乏燃料元件运输中要考虑哪些问题？

答：考虑的问题有：

首先要考虑运输方案。可用汽车、火车或者轮船运输乏燃料元件， 如果核电站（或乏燃

料中间贮存库） 与后处理厂均有铁路专线及相应的运输设备， 则铁路运输成为首选方案。 因为铁路

的运费比汽车低，而且一列军用列车可运输额定功率为 1GW 的核电站一年卸 出的核燃料。海上运输

主要受后处理厂和核电站在地里分布上的制约。

由于运输乏燃料沿途可能要经过居民区， 因此， 确保运输安全是头等大事。 不但要确保 货包在正常

状态下完好无损，而且在发生事故的条件下，仍要确保不泄漏反射性物质。 运输容器是发燃料元件的

关键设备，它具有安全性要求高、结构复杂、质量大的特点。 容器壳体的选材，要考虑结构材料、屏

蔽材料和中子屏蔽材料。

3- 5 简述快中子增殖堆乏燃料后处理的基本步骤（框

图见书 P79）

1.轻水堆乏燃料 后处理重点研究领域

2.重水堆乏燃料 铀 -235 、钚的含量较低，后处理在经济上部值得。可回收氚。

3.高温气冷堆 燃耗深，后处理困难，处于研究阶段。

4.快中子堆

5.MOX 燃料