乏燃料后处理
乏燃料后处理验证项目2023
一、项目背景近年来，能源资源的日益枯竭和环境污染问题已经成为全球性的关注焦点。
作为一个大国，我国在能源资源的开发和利用方面一直处于世界前列。
然而，随着能源资源的逐渐枯竭和环境问题的日益加剧，我国政府不得不采取一系列措施来应对能源危机和环境污染问题。
二、项目意义乏燃料后处理验证项目2023是我国政府为了应对能源问题和环境污染问题而进行的重要项目。
该项目的实施将有助于推动我国能源结构的转型升级，推动清洁能源替代传统能源，减少对化石能源的依赖，降低能源消耗对环境造成的影响，推动能源与环境的和谐发展。
三、项目目标乏燃料后处理验证项目2023旨在开展对乏燃料进行深度处理和验证，确保乏燃料的安全处理和有效利用。
具体目标包括：1. 确定乏燃料处理的技术路线和方案；2. 确保乏燃料处理过程中的安全性和环保性；3. 确保乏燃料的有效利用和资源化利用。
四、项目实施乏燃料后处理验证项目2023的实施需要多个部门的合作，包括能源部门、环保部门、科技部门等。
具体实施步骤包括：1. 制定乏燃料处理技术路线和方案；2. 组织开展乏燃料处理技术的研究和开发；3. 建立乏燃料处理实验室和验证基地；4. 开展乏燃料处理技术的实验验证和效果评估；5. 推动乏燃料处理技术的产业化和推广应用。
五、项目保障为确保乏燃料后处理验证项目2023的顺利实施，需要从多个方面进行保障：1. 项目资金保障：确保项目所需的研发和实施资金得到充分保障；2. 项目人才保障：组织专业团队进行项目研发和实施，确保项目人才队伍的稳定和专业；3. 项目政策保障：制定支持乏燃料处理项目的政策和法规，鼓励企业和科研机构积极参与项目实施。
六、项目预期效果乏燃料后处理验证项目2023的实施预期将取得以下效果：1. 实现乏燃料的有效处理和利用，减少对环境的污染；2. 推动清洁能源的发展和利用，降低对传统能源的依赖；3. 推动我国能源结构的转型升级，促进能源与环境的和谐发展；4. 推动乏燃料处理技术的产业化和推广应用，为我国能源可持续发展提供技术支持。
乏燃料处理国际概览及战略意义
国 际 概 况
MOX燃料在快中子堆中的使用：至2006年为止．美国、俄 罗斯、法国、英国、德国、日本和印度等7个国家共计建成 大小钠冷快堆18座。积累了数年的运行经验。目前仅有4个 国家，即法国、俄罗斯、日本和印度有快堆在运行。英、美 和德国都曾经发展过快堆和MOX燃料工艺，有关设施都先 后被拆除或封存起来。
—— THANK YOU！ ——
参考文献：《关于我国核燃料闭 合循环战略的讨论》--温鸿钧
............
基本过程
1、冷却与首端处理：冷却将乏燃料组件解 体，脱除元件包壳，溶解燃料芯块等。 2、化学分离：即净化与去污过程，将裂变 产物从U-Pu中清除出去,然后用溶剂淬取法 将铀-钚分离并分别以硝酸铀酰和硝酸钚溶 液形式提取出来。 3、通过化学转化还原出铀和钚。 4、通过净化分别制成金属铀（或二氧化铀 ）及钚（或二氧化钚）。
............
乏燃料处理的国际概况
20世纪50年代末、60年代初。比利时、法国、美国、意大利、联邦德国、日 本和印度等国纷纷建立了乏燃料后处理研究设施、钚实验室。并研发MOX料 。70年代初法国和美国率先在实验快堆内考验了MOX燃料组件。截至80年代 。大多数已建成的快中子堆都成功地使用了MOX燃料。欧洲一些核工业国家 也研究了在压水堆(PWR)、沸水堆(BWR)和重水堆(HWR)中再循环使用的研 究．逐渐使MOX燃料在轻水堆中的应用达到了工业规模。据截至2000年的统 计，已有2 200套以上的MOX燃料组件在法国、德国和比利时等国家的30多 个PWR和BWR中使用，平均燃耗达40 000 MWd／t重金属。 美国自20世纪80年代停止发展核能后。乏燃料后处理也停止了发展。现在没 有商业乏燃料后处理的能力。法国一直坚持发展核能，并坚持走闭合循环的 技术路线，是世界上后处理能力最强、经验最丰富的围家。
关于核燃料循环之乏燃料后处理的报告
关于核燃料循环之乏燃料后处理的报告经过对2010~2011下半年的核燃料循环课程的学习,我们了解了循环的概况:1.铀矿冶;2.铀转化;3.铀浓缩;4.核燃料元件制造;5.反应堆燃烧;6.核燃料后处理;7.高放废物贮存;8.玻璃固化;9.地质处置。
学习中我们认识到每个环节都极其重要，下面我们将针对核燃料循环之核燃料后处理进行详细论述。
一、乏燃料定义乏燃料又称辐照核燃料。
在反应堆内烧过的核燃料。
核燃料在堆内经中子轰击发生核反应，经一定时间从堆内卸出。
它含有大量未用完的可增殖材料238U或232Th，未烧完的和新生成的易裂变材料239Pu、235U或233U以及核燃料在辐照过程中产生的镎、镅、锔等超铀元素，另外还有裂变元素90Sr、137Cs、99Tc等。
经过冷却后把有用核素提取出来或把乏燃料直接贮存。
二、我国乏燃料的来源1.已投入商业运行的核电站(秦山核电站、大亚湾核电站，未来还将会有多座核电站建成)2.用于核技术研究的实验堆(401、903等)3.核动力潜艇(未来还将会有核动力航母)4.军用生产堆(一部分已经处于退役阶段)三、乏燃料的管理办法目前，对于乏燃料的管理，国际上主要有两种战略考虑:其一是“后处理”战略。
即对乏燃料中所含的96%的有用核燃料进行分离并回收利用，裂变产物和次锕系元素固化后进行深地质层处置或进行分离嬗变，这是一种闭路核燃料循环。
其特点是铀资源利用率提高，减少了高放废物处置量并降低其毒性，但缺点是费用可能较高，可生产高纯度的钚，有核扩散的风险。
其二是“一次通过”战略。
即乏燃料经过冷却、包装后作为废物送入深地质层处置或长期贮存，美国曾经支持此战略，但其最终处置场尤卡山项目碰到了困难，现在美国已转向了后处理。
该战略特点是费用可能较低，概念简单;无高纯钚产生，核扩散风险低。
但缺点是废物放射性及毒性高，延续时间长达几百万年;没有工业运行经验。
乏燃料后处理是核燃料循环后段中最关键的一个环节，是目前对核反应堆中卸出的乏燃料的最广泛的一种处理方式。
核燃料后处理解析ppt课件
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
乏燃料中剩余易裂变燃料和可转换材料只有经后处理分离 净化后才能得到回收复用。 ☞ 对低加浓铀乏燃料中尚含有235U～0.9％、238U～95％和新生 成的易裂变物质239Pu～1％，经后处理可以从中回收有用的 铀和钚，再制成UO2、PuO2或UO2＋PuO2（MOX）燃料返 回热堆或快堆使用，使核燃料得以有效利用，缓解发展核电 与铀资源不足的矛盾。 ☞ 对于燃料的初始235U富集度为3.3％、燃耗为33000 MWd/t 的1000 MWe（即100万千瓦）的压水堆电站，若燃料用后不 再循环，每年需要天然铀（以U3O8计）约200t；而通过后处 理使铀可节约天然铀约15％，铀、钚同时循环使用，可节约 天然铀40％。此外，实现铀循环还可节约分离功6-10％，实 现铀、钚同时循环可节约分离功约40％。如果使用混合氧化 物燃料的快中子增殖堆核燃料闭路循环，对铀资源的利用率 可从热堆的0.5-1％提高到60-70％！
☞ 核弹头的主要装料是239Pu 与235U的生产相比较，用天然铀作原料，在反应堆内将238U
转换为239Pu，然后通过后处理提取军用钚是发展核武器 的更加经济而有效的途径。另一方面，核弹性能上，钚 弹的临界质量要比铀弹要小，同样威力的原子弹用钚量 只有用铀量的1/3-1/4左右。 谁掌握了后处理技术，谁就有可能制造更经济的核武器。
工业上曾先后使用过的主要流程有磷酸铋流程、Redox流 程、Butex流程、Thorex流程和Purex流程。而在各种萃取 流程中性能最好、使用最成功的是以TBP为萃取剂的Purex 流程：目前世界各国用来处理电站辐照核燃料的工艺流程 （而离子交换法则是用于尾端处理，作为钚或镎产品的纯 化、浓缩手段）。
5.1_核燃料后处理解析
核燃料后处理是核燃料循环中的一个重要组成部分，同
时它又是军民两用技术。核工业中的地位和作用如下： 1. 后处理对于充分利用核能资源意义重大 ☞ 核电是我国能源的重要组成部分。对动力堆乏燃料进行后 处理，实现核燃料闭路循环，对充分利用铀资源、实现核 能可持续发展，起着举足轻重的作用。我国已探明的铀资 源量有限，且铀矿品位低、规模小，如果不搞后处理，铀 资源将会限制我国核能的发展。 ☞ 核燃料通过反应堆使用一次，只能利用燃料总量的极少 部分。生产堆仅用了千分之几，较先进的动力堆，燃料的 利用率也只有百分之几。
3. 化学分离过程
任务是除去裂变产物，高收率地回收核燃料物质。化学分
离流程分为水法和干法两大类：
☞ 水法流程指采用诸如沉淀、溶剂萃取、离子交换等在水 溶液中进行的化学分离纯化过程；
☞ 干法流程则指采用诸如氟化挥发流程、高温冶金处理、
高温化学处理、液态金属过程、熔盐电解流程等在无水状 态下进行的化学分离方法。 目前，工业上应用的后处理流程都是水法流程。历史上曾 采用沉淀法流程从辐照天然铀中提取核武器用钚。但不久
离较差，综合提取同位素较困难等，目前尚未被实际应用.
4. 尾端处理过程
经溶剂萃取分离和净化得到的硝酸钚或硝酸铀
酰溶液，无论在纯度或存放形式上有时还不能完
全满足要求，因而在铀、钚主体萃取循环之后， 还需要采取一些尾端处理步骤。其目的在于将纯
化后的中间产品进行补充净化、浓缩以及将其转
化为所需最终形态。
（3）高的技术要求和指标
核燃料后处理的主要目的是回收核燃料物质。 根据这些物质进一步加工的方式、方法的不同， 对净化有不同的要求。 一般都要求对经后处理回收的核燃料物质在进 行再加工时要能做到不需要昂贵的防护和远距离 操作设备。这就要求后处理过程具有高的净化系 数，如 107 ；高的铀钚分离系数，如 108 。从而得 到优质的铀、钚产品。这些都是远高于一般化工 分离过程的要求。此外，还要求对核燃料物质有 尽可能高的回收率。
乏燃料后处理国际标准
乏燃料后处理国际标准乏燃料后处理是指对核能发电厂中已经使用过的燃料进行处理和处理的过程。
国际上对乏燃料后处理的标准主要由国际原子能机构（IAEA）制定。
以下是乏燃料后处理的国际标准的详细说明：1. 存储和交付：乏燃料应该在特定的存储设施中进行安全存储，并且在需要时能够交付给后处理设施。
2. 辐射防护：乏燃料后处理设施应该满足辐射防护要求，以确保工作人员和环境的安全。
这包括使用适当的屏蔽材料和设备，以减少辐射暴露。
3. 核材料安全：乏燃料后处理设施应该采取措施确保核材料的安全，以防止核材料被盗或滥用。
这包括使用安全措施，如监控系统和访问控制。
4. 高温处理：乏燃料通常需要经过高温处理，以将其转化为更稳定和易于处理的形式。
国际标准要求乏燃料后处理设施具备适当的高温处理能力，并确保处理过程的安全和有效性。
5. 辅助处理：乏燃料后处理还可能包括其他辅助处理步骤，如化学处理、溶解和分离等。
国际标准要求这些辅助处理步骤符合安全和环境要求，并确保处理过程的可靠性和效率。
6. 废物管理：乏燃料后处理产生的废物应该得到妥善管理，以确保其对环境和人类健康的影响最小化。
国际标准要求乏燃料后处理设施具备适当的废物处理能力，并采取措施确保废物的安全处理和处置。
7. 监督和控制：乏燃料后处理设施应该受到监督和控制，以确保其符合国际标准和相关法规。
国际原子能机构（IAEA）对乏燃料后处理设施进行定期检查和评估，以确保其安全和合规性。
总之，乏燃料后处理的国际标准主要涵盖存储和交付、辐射防护、核材料安全、高温处理、辅助处理、废物管理和监督控制等方面，旨在确保乏燃料后处理过程的安全、可靠和环境友好。
乏燃料后处理
1.乏燃料的基本情况 (1)1.1世界处理乏燃料的模式 (1)2.后处理方法 (2)2.1水法后处理。
(2)2.2干法后处理。
(3)3.后处理工艺 (3)3.1普雷克斯流程的化学原理。
(3)3.2普雷克斯流程的主要工艺步骤。
(3)3.2后处理的发展趋向 (4)4.百科-乏燃料后处理 (4)4.1核燃料后处理的主要目的 (4)4.2后处理工艺 (4)4.2.1水法后处理 (5)4.2.2干法后处理 (5)4.3后处理技术 (5)1.乏燃料的基本情况比如，一座100万KW的热中子反应堆核电站，每年产生约30t的乏燃料和800t的中低放射性废物。
其中800t的中低放射性废物加以处置可压缩成约几十立方米的低放固体废物，能直接放入到地质表层的中低放废物处置场。
目前，全世界运行中的443座核动力堆每年卸出约1万tHM乏燃料。
过去40年里，全世界卸出的乏燃料到2000年底，累计达22.5万tHM，预计到2010年乏燃料累计量将达到33万tHM，其中大部分仍贮存在水池或干式贮存设施中。
我国预计到2010年我国积累的乏燃料将达到1000tHM，而到了2020年以后，预计每年都将卸下近2000tHM乏燃料。
核反应堆卸出的乏燃料中，有三种类型的放射性核素：一种是长寿命和短寿命的裂变产物，二是活化产物，三是锕系元素。
裂变产物和活化产物都是带β放射性，除了包含几种核素之外，其它半衰期都比较短，而锕系元素都是带α放射性，有些还带有自发裂变现象，大多数的锕系元素具有较短的半衰期，但是其子体的半衰期却很长，甚至长达几百万年。
1.1世界处理乏燃料的模式由于核电站乏燃料的放射性很强，其中有些核素的毒性又大，所以整个乏燃料的处理过程必须在屏蔽和密闭的条件下远距离操作运行，这就给乏燃料处理过程带来很大的技术难度。
怎样处置这些放射性强毒性大的乏燃料，长期存在着争议，分歧也主要集中在经济性、安全性和核扩散上。
于是，世界上不同国家制订出了适应各自战略需求不同的技术路线：①一种是采取开环式或称“一次通过”式燃料循环，即将乏燃料在经过一段时间的中间贮存后，作为最终废料直接深埋在地质处置库中，同时可以防止燃料中的钚的扩散，这是美国卡特政府1977年制定的决策。
乏燃料后处理干法
乏燃料后处理干法（原创版）目录1.乏燃料后处理干法的概念2.乏燃料后处理干法的过程3.乏燃料后处理干法的优点4.乏燃料后处理干法的应用前景正文乏燃料是指在核反应堆中使用过的核燃料，这些核燃料在经过一定的使用时间后会产生大量的放射性废物，这就是所谓的“乏燃料”。
乏燃料的处理一直是核工业中的重要问题，处理不当会对环境和人类健康造成极大的威胁。
乏燃料后处理干法是一种处理乏燃料的方法，下面我们来详细了解一下。
1.乏燃料后处理干法的概念乏燃料后处理干法，顾名思义，是指在处理乏燃料时采用干燥的方式，而不是传统的湿式处理方法。
这种方法主要是通过物理和化学方法将乏燃料中的放射性物质分离出来，以便进行进一步的处理和利用。
2.乏燃料后处理干法的过程乏燃料后处理干法的过程主要分为以下几个步骤：首先，将乏燃料进行粉碎和混合，使其达到一定的均匀程度。
其次，通过高温烧结等方法，将乏燃料转化为一种陶瓷状的物质，以便进行进一步的处理。
然后，采用化学方法，如溶解和沉淀等，将乏燃料中的放射性物质分离出来。
最后，对分离出来的放射性物质进行处理和储存，以便进一步的利用或处置。
3.乏燃料后处理干法的优点乏燃料后处理干法相比传统的湿式处理方法，有许多优点：首先，乏燃料后处理干法可以大幅度减少处理过程中的用水量，减少了对环境的影响。
其次，乏燃料后处理干法可以有效地分离出乏燃料中的放射性物质，提高了处理效率。
最后，乏燃料后处理干法可以实现废物的资源化利用，既节约了资源，又减少了环境污染。
4.乏燃料后处理干法的应用前景随着我国核工业的快速发展，乏燃料的处理问题越来越引起人们的关注。
乏燃料后处理干法作为一种新型的处理方法，具有广阔的应用前景。
乏燃料后处理设施安全导则
乏燃料后处理设施安全导则目录1 引言 (1)1.1 目的 (1)1.2 范围 (1)2 通用安全要求 (1)2.1 安全目标 (1)2.2 纵深防御 (1)2.3 质量保证 (2)2.4 核安全文化 (2)2.5 公众沟通 (3)2.6 其他要求 (3)3 厂址评价 (3)3.1 评价目标 (3)3.2 评价内容 (4)4 设计 (6)4.1 一般要求 (6)4.2 主要安全功能的设计要求 (8)4.3 典型始发事件 (16)4.4 仪表和控制 (24)4.5 人因工程 (28)4.6 安全分析 (30)4.7 放射性废物管理 (32)4.8 流出物排放管理 (33)4.9 环境监测与评价 (33)4.10 实物保护 (34)4.11 核材料衡算 (34)4.12 厂内运输 (34)4.13 应急准备与响应 (35)5 建造 (35)6 调试 (36)6.1 总体要求 (36)6.2 调试大纲 (38)6.3 调试阶段 (39)6.4 调试报告 (41)7 运行 (42)7.1 运行管理要求 (42)7.2 设施运行 (45)7.3 安全停车 (56)8 退役准备 (56)1 引言1.1 目的本安全导则旨在提供满足《乏燃料后处理设施安全要求(试行)》（国环规辐射〔2018〕2 号）的具体建议和措施。
在实际工作中可以采用不同于本导则的方法和方案，但必须证明所采用的方法和方案至少具有与本导则相同的安全水平。
1.2 范围本导则适用于采用液-液萃取水法工艺处理动力堆乏燃料的工业规模后处理设施，包括乏燃料后处理主工艺设施、乏燃料接收与贮存设施以及配套的放射性废物处理和贮存设施等，采用其他水法工艺流程的后处理设施也可参照执行。
本安全导则包含后处理设施的具体安全建议，涵盖厂址选择、设计、建造、调试和运行在内的所有重要阶段。
另外还考虑了变更、维修、校准、试验、检查和应急准备的具体建议。
2 通用安全要求2.1 安全目标乏燃料后处理设施的基本安全目标是保护工作人员、公众和环境免于电离辐射的有害影响。
我国乏燃料贮存以及后处理的现状
科学技术Science technology2021年10月26日国务院发布《2030年前碳达峰行动方案的通知》，即中国承诺在2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值后再慢慢减下去。
为了实现“碳达峰、碳中和”战略目标，我国将致力于发展清洁能源，而其中核电将成为电力中重要的“发展对象”。
但是随着核电站数量以及发电量的增加，核电站里有核反应产生的乏燃料也会随之累积增加。
针对这一现象本文系统地归纳了我国对于乏燃料的贮存以及后处理的现状。
分析了我国对乏燃料以及后处理所采取措施的发展趋势，并对此提出了相应的研究思路以及选择，为这两方面的发展提供指导。
核电作为一种清洁能源，对满足电力的需求、优化能源结构、保障能源的安全以及促进经济发展等方面的优点使核能得到了广泛的认可。
但是，在核电站的运行过程中，会有一部分燃料不能反应彻底，这部分未燃尽的燃料我们称之为乏燃料[1]。
因为取出后的乏燃料具有很强的放射性，如果对其处理不妥当将会对生态环境以及周边的人类身体健康造成不利的影响，故我们在取出乏燃料后先需要将乏燃料放入冷水池中进行冷却，然后乏燃料冷却到一定程度以后再将乏燃料送往后处理，因为我国的乏燃料处理手段和国际上一些其他国家相比稍有不足，所以我们大量的乏燃料是需要进行贮存的。
目前，乏燃料的处理方法主要有以下两种，开式燃料循环和闭式燃料循环。
开式燃料循环是指将乏燃料通过装在密闭性、吸收放射性的罐后进行长期的地质深埋存储；而闭式循环是指通过化学以及物理的方式将乏燃料中未燃烧充分的部分乏燃料进行提取以及分离，经过一定处理后再加入反应堆内利用。
然而，因为核电站对于乏燃料后处理的效率远远低于其产生的效率，故我们需要对剩余的乏燃料采取贮存的手段，由于核电站能用来贮存的空间十分有限，所以一般采用离堆贮存的手段[2]。
本文总结了我国当前乏燃料后处理以及贮存的现状，根据我国核电目前的发展现状，分析了我国对乏燃料的后处理以及贮存的需求存在的问题，为我国的核电的发展提出一些展望。
乏燃料后处理安全设计
乏燃料后处理安全设计
安全设计的主要内容包括机械设备、操作程序、防护设施等方面的设计。
在机械设备方面，乏燃料后处理设施应具备高度的自动化和可靠性，以确保整个处理过程的稳定运行。
同时，设备的设计应考虑到乏燃料的高温、高压等特性，确保设备能够承受这些极端条件，不会
发生泄漏或爆炸等事故。
在操作程序方面，乏燃料后处理设施应配备专业的操作人员，并建立严格的操作规程，确
保操作人员能够正确操作设备，规避潜在的危险。
同时，设施应有完善的安全监控系统，
及时监测设备运行状态，发现问题及时处理，确保设施的安全运行。
在防护设施方面，乏燃料后处理设施应具备完善的防护措施，包括辐射防护、防火防爆等
设施，确保设施的周围环境不会受到污染或其他危害。
同时，设施周围应设立安全区域，
禁止未经许可的人员进入，确保设施的安全性。
除了上述方面的设计，乏燃料后处理安全设计还应考虑到废料的储存和处置问题。
废料的
储存应符合国家标准和要求，避免废料泄漏或对周围环境造成污染。
同时，设施应制定废
料处置计划，确保废料得到安全处置，不会对环境造成潜在威胁。
总的来说，乏燃料后处理安全设计是一个综合性的工程，需要综合考虑设备、操作、防护
等多个方面，确保设施在运行过程中不会对环境和人类造成危害。
只有做好了安全设计，
才能有效保障乏燃料后处理设施的安全运行，为核电厂的长期稳定运行提供保障。
《乏燃料后处理产业的市场前景和发展路径》
一、乏燃料后处理产业的发展现状目前，全球核能产业正在迅速发展。
随着核能发电的增多，核电厂产生的乏燃料也在不断增加。
乏燃料的后处理工作由于其特殊性和复杂性，成为了核能产业中不可或缺的一环。
然而，乏燃料后处理产业在国内仍然处于起步阶段，与国际先进水平还存在一定差距。
二、乏燃料后处理产业的市场前景1. 国内核能发展速度加快随着我国经济的持续快速增长，对能源的需求不断增加，核能作为清洁能源受到了国家的极大重视。
我国核电装机容量持续增长，乏燃料的处理需求也在不断增加。
2. 国际环境的变化随着全球环境保护意识的增强，对清洁能源的需求也在不断增加。
国际上对乏燃料的处理和管理提出了更高的要求，这为乏燃料后处理产业的发展提供了机遇。
3. 国内政策的支持为了提高能源利用效率，我国一直在大力推进乏燃料后处理产业的发展。
政府出台了一系列支持政策，包括财政支持、税收优惠等，这为乏燃料后处理产业的发展提供了良好的政策环境。
三、乏燃料后处理产业的发展路径1. 技术创新技术是乏燃料后处理产业发展的重要动力。
在提高乏燃料后处理效率、降低成本、提高安全性等方面需要不断进行技术创新。
2. 国际合作乏燃料后处理是一个复杂的工程，需要各方面的专业知识和技术。
在这方面，国际合作是非常重要的，可以借鉴国际先进经验，提高我国乏燃料后处理产业的发展水平。
3. 建立完善的产业链乏燃料后处理产业是一个系统工程，需要建立起完整的产业链，包括乏燃料运输、储存、后处理、再利用等一系列环节。
只有构建完善的产业链，才能实现乏燃料后处理产业的可持续发展。
四、结语乏燃料后处理产业是核能产业中不可或缺的重要环节，其发展对于我国能源安全和清洁能源发展都具有重要意义。
在政策的支持下，乏燃料后处理产业有望迎来新的发展机遇，我们有信心和能力将乏燃料后处理产业发展成为国际先进水平的新亮点。
五、突破技术瓶颈，提高后处理效率乏燃料后处理的关键技术包括乏燃料的储存、运输和后处理过程中的辐射防护等。
印度乏燃料后处理打描
彳亍业观察•乏燃料后处理观察NDUSTRY INSIGHTS印度乏燃料后处理打描■陆燕印度自1947年独立以来，将发展核力量视作“取得大国地位的证书”，持续稳步推进核能发展战略。
在“三步走”核能计划的推动下，印度以快堆后处理为代表的闭式核燃料循环技术,经过多年的自主开发，已经走在了世界前列。
核能“三步走”计划与后处理印度由于自身铀(U)资源有限，社(Th)资源丰富，为了使核电持续、有序发展,20世纪50年代,印度发布了核能“三步走”发展计划，计划分=阶段建立一个基于社的核能工业。
第一阶段，建设加压重水堆和核循环设施，主要目的是发电和通过乏燃料后处理生产钵。
本阶段目标已实现,设施已经进入商业运行。
第二阶段,建设运行乏燃料后处理厂和钵基燃料制造厂，建设以钵为燃料的快中子增殖反应堆,发电并增殖钵和社。
本阶段目标未实现，目前只建成运行了试验快堆,原型快堆未实现临界。
第三阶段,使用2M Th-m U燃料循环开发先进核电系统。
正在开发先进重水堆，以期望加快向社基燃料系统的过渡。
社的利用必然涉及后处理环节，印度从--开始就选择了核燃料闭式循环的策略.并大力发展后处理能力,其闭式核燃料循环路线也可分为三个阶段:第一阶段，对加压重水堆和少量轻水堆乏燃料进行后处理，回收铀和钵,这些钵将作为第二阶段快堆发展的主要燃料；第二阶段,孙在快堆中发生裂变反应，产生能量的同时,释放的快中子也引发了堆芯外围再生区中23K U或者"Th的裂变,产生更多的""Pu或®U,通过后处理回收作为燃料,实现核燃料的增殖；第三阶段,当前主要考虑采用先进重水堆,对社、钵燃料进行增殖,通过后处理回收”'U作为燃料,最终构建一个基于先进重水堆的232Th-y'U燃料自持循环体系。
印度后处理技术研发进展印度后处理技术发展起步早，研究投入大、范围广,注重人才培养、研究机构与研究团队的组建、相关技术配套发展以及独立研制。
乏燃料后处理
1.乏燃料的基本情况 (1)世界处理乏燃料的模式 (1)2.后处理方法 (2)水法后处理。
(2)干法后处理。
(3)3.后处理工艺 (3)普雷克斯流程的化学原理。
(3)普雷克斯流程的主要工艺步骤。
(3)后处理的发展趋向 (4)4.百科-乏燃料后处理 (4)核燃料后处理的主要目的 (4)后处理工艺 (4)水法后处理 (5)干法后处理 (5)后处理技术 (5)1.乏燃料的基本情况比如，一座100万KW的热中子反应堆核电站，每年产生约30t的乏燃料和800t的中低放射性废物。
其中800t的中低放射性废物加以处置可压缩成约几十立方米的低放固体废物，能直接放入到地质表层的中低放废物处置场。
目前，全世界运行中的443座核动力堆每年卸出约1万tHM乏燃料。
过去40年里，全世界卸出的乏燃料到2000年底，累计达万tHM，预计到2010年乏燃料累计量将达到33万tHM，其中大部分仍贮存在水池或干式贮存设施中。
我国预计到2010年我国积累的乏燃料将达到1000tHM，而到了2020年以后，预计每年都将卸下近2000tHM乏燃料。
核反应堆卸出的乏燃料中，有三种类型的放射性核素：一种是长寿命和短寿命的裂变产物，二是活化产物，三是锕系元素。
裂变产物和活化产物都是带β放射性，除了包含几种核素之外，其它半衰期都比较短，而锕系元素都是带α放射性，有些还带有自发裂变现象，大多数的锕系元素具有较短的半衰期，但是其子体的半衰期却很长，甚至长达几百万年。
世界处理乏燃料的模式由于核电站乏燃料的放射性很强，其中有些核素的毒性又大，所以整个乏燃料的处理过程必须在屏蔽和密闭的条件下远距离操作运行，这就给乏燃料处理过程带来很大的技术难度。
怎样处置这些放射性强毒性大的乏燃料，长期存在着争议，分歧也主要集中在经济性、安全性和核扩散上。
于是，世界上不同国家制订出了适应各自战略需求不同的技术路线：①一种是采取开环式或称“一次通过”式燃料循环，即将乏燃料在经过一段时间的中间贮存后，作为最终废料直接深埋在地质处置库中，同时可以防止燃料中的钚的扩散，这是美国卡特政府1977年制定的决策。
乏燃料后处理工艺
乏燃料后处理工艺
乏燃料后处理工艺是指对用过的核燃料（乏燃料）进行处理，以回收可再利用的核材料，并处理和处置核废料的工艺。
乏燃料后处理工艺主要包括以下几个步骤：
1. 辐照体开裂：将乏燃料放入酸浸液中，在高温和高辐照剂量的条件下进行辐照体的开裂。
开裂后，乏燃料中的核材料会释放出来，同时生成辐照体残留物。
2. 核材料回收：将乏燃料中释放出的核材料进行回收。
常见的回收方法包括液液萃取、浸出溶解和溶剂萃取。
3. 废液处理：处理乏燃料开裂过程中产生的酸浸液。
一般会进行中和、沉淀或溶剂萃取等处理方法，以减少废液的体积和放射性。
4. 辐照体残留物处置：将开裂过程中产生的辐照体残留物进行处理和处置。
一般会进行固化、封装和贮存等措施，以减少其对环境的影响。
乏燃料后处理工艺的目的是最大限度地回收和利用可再利用的核材料，同时减少核废料的体积和放射性，以确保核能的安全和可持续利用。
一种乏燃料后处理中氮氧化物尾气的处理方法
一种乏燃料后处理中氮氧化物尾气的处理方法说实话一种乏燃料后处理中氮氧化物尾气的处理方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我当时就想着，氮氧化物这玩意不能就这么散出去呀，肯定得好好处理才行。
我最先想到的就是用碱液来吸收，就像拿个小海绵去吸水一样，碱液能和氮氧化物反应把它们留下来。
我就弄了氢氧化钠溶液放在一个容器里，把尾气往里通。
可是我发现效果不是很好，后来总结才知道碱液的浓度啊、尾气通入的速度之类的都会影响反应，就像你倒水进杯子，倒得太快水会溅出来一样，尾气通得太快碱液来不及反应。
然后我又试了催化还原法，找来一些催化剂，想着像仙女施魔法一样让氮氧化物都变成无害的气体。
我尝试了各种催化剂，这个过程那叫一个费劲。
有时候催化剂选得不好，就像马车没有好马一样，基本上没什么作用。
这个方法关键就在于催化剂的活性，还有温度的控制。
我花了大量的时间调整温度，就跟调火锅的火候似的，高一点低一点都不行。
我曾试过在比较低的温度下，反应几乎就不进行，白费了很多力气还感到很沮丧。
后来我慢慢地摸索提高温度到一个合适的值，反应才有了明显的改善。
对于设备的选择我也是纠结了很久。
就拿反应容器来说吧，一开始随便找了个罐子，结果发现密封性不好，尾气有泄漏，这就好比是竹篮子打水一场空啊。
后来才知道要用专门密封好的、耐腐蚀的容器，毕竟这是处理乏燃料的尾气，还具有一定腐蚀性呢。
还有管道的铺设，一定得保证是顺畅的，不能像那九转十八弯的迷宫，不然尾气在里面堵着就没法有效处理了。
这里不确定的地方就是不同的设备搭配起来可能会有新的状况出现，还得不断地去测试去调整才行。
不过经过这么多次尝试，我觉得把碱液吸收法和催化还原法结合起来好像是个挺不错的方向。
先通过碱液初步处理部分氮氧化物，然后用催化还原进一步处理那些没反应完的，就像打游戏一样，先是小怪清理一部分，然后大招对付剩下的大boss。
要是你们也想做这方面的尝试，一定得注意细节，多做试验，别怕失败。
这个过程虽然很复杂，但是慢慢摸索总是能找到更好的方法。
我国乏燃料干法后处理技术研究
我国乏燃料干法后处理技术研究摘要：乏燃料干法具有较强适应性，其面对的处理对象也更为广泛，属于是乏燃料分离当中的热点研究对象，最近几年国家开展了氧化物乏燃料、熔岩对燃料循环理论、工艺方面的研究，文中着手于我国核燃料干法后处理技术的研究现状，探析干法后处理措施，希望能够为相关工作者的深入研究停工一些帮助。
关键词：乏燃料；干法后处理；技术；挥发；措施；当前，国外在熔盐电化学分离技术的基础之上分别构建了经过工程规模热验证干法后处理的流程，其减少了临界的安全风险，设备更为紧凑，而干法后处理设施的规模比较小，其能够和反应堆达成同厂址建设。
同时，干法或处理技术所产生的废物量并不多，主要是固体形式，此种技术批示操作的处理量较小，设备材料的可靠性需要持续提升，因此其并未实际应用到工业化生产中。
最近几年国家整合分析了熔岩电解分离与氟化挥发分离技术的干法后处理现状与进展，针对国家现代化燃料循环体系构建提出一些实施建议。
一、核燃料干法后处理技术的研究现状（一）熔盐电解精炼分离1.熔盐体系的性质与配位架构熔盐体系的选择、组配比优化会被熔盐体系本身的熔点、黏度、蒸气压、表面张力以及密度等诸多任关键性热物参数所影响，其可应用在专用的碱金属、碱土金属氯化物熔盐热物性能测试设备中，实验当中获得了干法后处理技术，熔盐体系热物性数据给熔盐体系的选择与优化奠定了坚实基础。
通过熔盐热物性参数与技术工艺流程的表现来明确适用的具体工况。
为了能够对高温状态下熔盐体系当中微观的锕镧系元素以及整个电极反应的过程，相关工作者基于紫外光谱、高温拉曼光谱、X射线吸收光谱等诸多原位光谱的测量技术，整合熔盐电化学的测量技术进行高温熔盐体系当中锕镧系元素配位化学研究，其中设计元素氧化态、熔盐配位架构、电子结构以及诸多化学种态转换等。
熔盐当中的铀离子属于是六配位的八面体结构，温度并不会对铀离子的配位结构产生显著影响[1]。
2.专用参比电极和内腐蚀坩埚材料在对熔盐电化学进行实际研究的时候，参比电机具备稳定性与可靠性，其能够对熔盐诸多元素的电极反应机理、氧化还原电位进行精准测定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.乏燃料的基本情况 (1)1.1世界处理乏燃料的模式 (1)2.后处理方法 (2)2.1水法后处理。
(2)2.2干法后处理。
(3)3.后处理工艺 (3)3.1普雷克斯流程的化学原理。
(3)3.2普雷克斯流程的主要工艺步骤。
(3)3.2后处理的发展趋向 (4)4.百科-乏燃料后处理 (4)4.1核燃料后处理的主要目的 (4)4.2后处理工艺 (4)4.2.1水法后处理 (5)4.2.2干法后处理 (5)4.3后处理技术 (5)1.乏燃料的基本情况比如，一座100万KW的热中子反应堆核电站，每年产生约30t的乏燃料和800t的中低放射性废物。
其中800t的中低放射性废物加以处置可压缩成约几十立方米的低放固体废物，能直接放入到地质表层的中低放废物处置场。
目前，全世界运行中的443座核动力堆每年卸出约1万tHM乏燃料。
过去40年里，全世界卸出的乏燃料到2000年底，累计达22.5万tHM，预计到2010年乏燃料累计量将达到33万tHM，其中大部分仍贮存在水池或干式贮存设施中。
我国预计到2010年我国积累的乏燃料将达到1000tHM，而到了2020年以后，预计每年都将卸下近2000tHM乏燃料。
核反应堆卸出的乏燃料中，有三种类型的放射性核素：一种是长寿命和短寿命的裂变产物，二是活化产物，三是锕系元素。
裂变产物和活化产物都是带β放射性，除了包含几种核素之外，其它半衰期都比较短，而锕系元素都是带α放射性，有些还带有自发裂变现象，大多数的锕系元素具有较短的半衰期，但是其子体的半衰期却很长，甚至长达几百万年。
1.1世界处理乏燃料的模式由于核电站乏燃料的放射性很强，其中有些核素的毒性又大，所以整个乏燃料的处理过程必须在屏蔽和密闭的条件下远距离操作运行，这就给乏燃料处理过程带来很大的技术难度。
怎样处置这些放射性强毒性大的乏燃料，长期存在着争议，分歧也主要集中在经济性、安全性和核扩散上。
于是，世界上不同国家制订出了适应各自战略需求不同的技术路线：①一种是采取开环式或称“一次通过”式燃料循环，即将乏燃料在经过一段时间的中间贮存后，作为最终废料直接深埋在地质处置库中，同时可以防止燃料中的钚的扩散，这是美国卡特政府1977年制定的决策。
②另一种是采取闭合燃料循环，即对核电站乏燃料进行化学处理（或称后处理，以区别于核燃料在进入反应前的化学处理过程），从中回收总量占96%左右的铀和1%左右的钚。
目前，我国每年卸出的PWR乏燃料中含有大约1.8tPU，预计到2020年卸出的PWR乏燃料中Pu的累积量将达到约86～120t，且以每年6.5～9.5tPu的速度增加，如果能尽早的形成后处理能力，就可以将获得的Pu用于核燃料再循环，并为快中子反应堆供应核燃料。
而只占总量3%左右的寿命裂变产物和次锕系核素（镎、镅、锔等）才作为高放废物，经玻璃固化处理后作最终地质处置或做嬗变处理。
这是英、法、德、俄，日等国家坚持不变的决策。
已有越来越多的人们倾向于后一种即乏燃料后处理和铀钚再循环的技术路线，我国早在1983 就已做出决定，采用乏燃料后处理的政策，走核燃料闭合循环之路。
因为不这样做，全世界已探明的铀资源很可能在不到一百年之内就会变得枯竭，核裂变能利用的能源可持续发展就无法实现。
况且，在不断的核燃料再循环中，使用的钚要比分散埋存在各废物处置库中的钚更易于控制和管理，从而更难于恐怖分子等搞非法的核扩散。
③尤其是随着科学技术的不断进步，相信在不久的将来，可以通过嬗变技术把那些在后处理过程中分离出来的99Tc、129I 等裂变产物和次锕系素“焚毁”，使之转变为短寿命或更为稳定的核素，从而大大地减少或消除放射性废物对环境的危害，使核能变得更加清洁干净。
2.后处理方法辐照过的乏燃料后处理的工艺方法一般可分为水法和干法后处理两大类。
所谓水法后处理，就是把乏燃料溶解于酸中，再用沉淀、溶剂萃取、离子交换或吸附等方法使铀、钚与裂变产物互相分离，因各道工序均为水相操作，故称为水法后处理。
所谓干法后处理即高温冶金法或氟化挥发法等，均不需在水相中操作。
无论水法还是干法后处理，所处理的原始物质都是固体，产品均为铀和钚的氧化物。
目前，水法后处理已在工业上得到比较广泛的应用，主要有溶剂萃取法，溶剂萃取法能够有效地去除核裂变产物，适用于处理包括天然铀、低加浓铀、高加浓铀、高温气冷堆元件及快堆元件等。
而高温冶金法或氟化挥发法的干法后处理当前仍处于研究开发阶段。
辐射过的燃料（乏燃料）中含有大量放射性物质，随着乏燃料放置时间的延续，经自然衰变而使放射性活度和释热率降低。
乏燃料的冷却一般在乏燃料储存水池中进行。
动力堆乏燃料的冷却时间一般不少于3～5 年，使放射性大大衰减之后，才送到乏燃料后处理厂去处理。
这个存放步骤称做中间储存。
乏燃料经中间储存冷却降低放射性，可以缓解乏燃料后处理工艺上的技术难度。
2.1水法后处理早期的水法后处理厂是采用沉淀法。
目前世界各国的乏燃料后处理厂均采用溶剂萃取工艺。
鉴于该工艺采用的技术已经成熟，而且已积累了丰富的实践经验，在今后相当长的时间内，该工艺仍会得到十分广泛的应用。
水法后处理工艺过程主要包括：首端处理、化学分离和铀、钚尾端处理等三个处理过程。
（1）首端处理。
首端处理包括机械处理和化学处理两部分。
①机械处理。
首端机械处理将乏燃料组件切割成小短段，使铀从包壳中裸露出来以便化学溶解燃料芯体。
②化学处理。
首端化学处理是将切成小短段的乏燃料用硝酸在沸腾或非沸腾温度下浸取，溶解包壳中的二氧化铀。
溶解所得的硝酸铀酰溶液含有不溶残渣，需经过澄清过滤除去，过滤所得的澄清液经调节钚、镎价态后送去化学分离过程处理。
（2）化学分离。
化学分离过程是使铀、钚与放射性裂变产物分离以及铀、钚之间的分离纯化。
目前，世界各国乏燃料后处理厂化学分离工艺都是采用purex 溶剂萃取流程，以30％磷酸三丁酯（TBP）为萃取剂，以正十二烷或加氢煤油为稀释剂，进行液——液萃取，一般经过三个溶剂萃取循环，即共去污分离循环，铀线二、三循环，钚线二、三循环的标准流程，也有采用两个萃取循环的后处理流程。
（3）铀、环尾端处理。
铀、环尾端处理是将硝酸铀酰和硝酸钚溶液制成氧化物产品。
硝酸铀酰采用流化床脱硝制成二氧化铀。
硝酸钚经草酸沉淀、煅烧制成二氧化钚。
2.2干法后处理干法后处理是在非水条件下进行乏燃料后处理的工艺过程。
干法后处理分挥发法和高温法两大类：（1）挥发法。
挥发法可以分为氟化物挥发法和氯化物挥发法。
（2）高温法。
高温法又可分为物理法和化学法。
物理法包括分级蒸馏法、分级结晶法和熔融金属萃取法；化学法包括熔融金属萃取法、熔融盐萃取法、熔融盐电解法和熔融精炼法。
在乏燃料后处理过程中，乏燃料中各主要成分的分离纯化和回收，必须达到一定的要求。
产品回收率是乏燃料后处理厂的一项重要的经济指标和技术指标，一般水法流程对铀、钚的回收率已经分别可达99.8％和99.5％以上。
产品放射性则是后处理厂一项主要的质量指标，应对乏燃料的特性，产品用途，燃料元件再加工技术以及经济、安全等方面进行综合考虑后再提出要求。
3.后处理工艺下面以压水堆低富集铀氧化物燃料的乏燃料后处理为例，对水法普雷克斯溶剂萃取流程的主要工艺步骤加以简要的阐述。
3.1普雷克斯流程的化学原理昔雷克斯流程采用稀释过的磷酸三丁酯（TBP）为萃取剂。
TBP 的化学稳定性好、闪点高、挥发性低，与水仅稍微混溶，处理乏燃料后容易实现再生，也可重复使用，为了改善其密度与粘度，需要对它加以稀释，性能最好的稀释剂是正十二烷，比较经济适用的是优质煤油。
当TBP 与含硝酸的水溶液接触时，它能选择性地萃取铀和钚，而对裂变产物及其它杂质的萃取率则十分低。
因此，通过多级逆流萃取可使铀、钚与裂变产物分离。
另一方面，TBP 对三价钚的萃取率很低，所以选用合适的还原方法将四价钚还原成三价钚，可以实现铀、钚的分离。
3.2普雷克斯流程的主要工艺步骤处理不锈钢包壳或锆合金包壳的压水堆低富集氧化铀燃料的普雷克斯流程，主要工艺步骤如下：（1）去壳溶解。
早期采用化学去壳法，即用适当的化学试剂硫酸和氟化物分别将不同包壳材料（不锈钢和锆合金）进行溶解。
这种方法会带来容器的腐蚀，还有大量放射性废液及铀、钚损失等问题。
因此，对动力堆乏燃料普遍采用切断——浸取法来去壳，溶解过程需采用适当方法以确保可能发生的临界安全。
（2）去污萃取。
由萃取段和洗涤段组成，在萃取段中，铀和钚经30％（体积）TBP——正烷烃稀释剂，多级逆流萃取后再进入有机相；裂变产物基本上仍留在水相萃余液中；镅、锔也进入萃余液中，镎则在两相之间进行分配。
在洗涤段，用约3mol/L 的硝酸洗涤来自萃取段的有机相，在除去其中夹带的裂变产物后，再返回萃取段。
萃取段往往是在室温下进行操作，萃取设备的物料滞留量要尽量减少，以减少溶剂的辐照降解。
同时，提高洗涤段的温度还有利于去除钌。
（3）铀、钚分离。
TBP 对不同价态的钚有不同的萃取能力，三价钚的分配系数比四价钚的低得多。
硝酸浓度低时，三价钚的分配系数更低。
采用适当的还原方法，将载有铀、钚的有机相中的钚，还原成三价而铀仍保持六价，即可将钚还原反萃而与铀分离。
还原剂可用亚铁离子、四价铀、硝酸羟胺。
（4）铀的纯化。
铀、钚分离后，铀使用稀酸反萃，再经1～2 个TBP 萃取循环进行纯化处理。
（5）钚的纯化。
铀、钚分离后的钚仍含有一定量的铀、镎和裂变产物。
再经过两个萃取循环进行纯化。
反萃时，可用稀酸（0.35mol/L。
硝酸）选择性反萃取钚，也可用还原反萃。
还可采用阴离子交换作为钚的尾端净化步骤。
（6）溶剂再生返回使用。
处理过大量裂变产物和钚的溶剂，必须除去其中所含的裂变产物和降解（辐照降解和化学降解）产物，同时回收所含铀和钚。
常用的溶剂处理方法是洗涤法，以酸、碱交替洗涤为主，近年来世界上正在研究新的溶剂再生方法。
（7）废水处理。
后处理过程产生大量的各种废水，放射性废水按其比活度大小分为高放、中放和低放废水，并可根据含盐量、含酸量进行进一步分类。
其中最重要的是占全部废物放射性约99％的高放废液的处理处置，高放废水通常较多的采用蒸浓储存以待进一步处理。
低放废水可采用凝聚沉淀法、离子交换法处理，还可用电渗析法、反渗透法处理。
对于放射性水平低于露天水源中最大允许浓度的废水，可经过稀释后直接排入江河、海洋。
3.2后处理的发展趋向乏燃料后处理不仅在实现核燃料循环使用，充分利用核资源方面是必需的，而且从环境保护和核废物的最终安全处理处置来看，也是十分重要的。
一方面，随着核能利用事业的发展，要求乏燃料后处理厂能够接受燃耗深、冷却时间短，比活度大、含钚量高的乏燃料。
另一方面，对乏燃料后处理的经济性和安全性的要求也是越来越高，对放射性三废的排放标准也是日趋严格。
因此乏燃料后处理的发展应向这些方面努力。