核燃料循环答案整理

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:匠处理（I务界氏―

⑴冋收铀、钵作为核然科两新他用

⑵去除铀.縛中的放肘性裂变庐物境吸收中子的製燮产物=

⑶ 缔舍柱理放射件废竹.便芯适仟卩氏期安亍辭存■:

A甜电式（挡启PLP弘

斑商业产咼氐钿和环

其中•詁F化铮

］硝酸释溶液

三氣化铀（二氧化铀）铀.硝酸铀酰

為氟化铀

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；馬业理I的将点是：

1）畀化工单兀操作设备设冒在重混旌土堰作屏歸且告不購刷©血的专用设备室中’

2）苛愷篙材料、化学试別.有机港阳h离子走換科盼£履族射件兀素的审比态郁咲考虑射线对拘烦所致的辐肘拇伤、辐射降鮮、热效甌和化学效战；

3）必莎^偲匸艺落液關僭的核临弹安®讨迪；

41雀話堆啪现故财柞液潦的魁肯満漸堆浪鮎件股物的竝冲和处置:

5）召处理工艺技底舸硏冗幵发脊…奩持殊的模式半

6）后处理厂要接哽IAEA”不护散做试器的监督”

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

铀的卄轧冶煤、

精制堆转化U255同位

索的燃料兀件的别泊

在反应堆中

1=>

的燃烧

④

其中. 的液编工业上常用方法为气悴旷散注和离心法

卜艺燃料元件的“冷却”

⑤ 乏懺料的后处揑商耍过朝为：乏遇料元件的苗段处理

k 化学分离

⑥ 对F 负化铀的情汕ifiF 也U 浓度比所册要眸低C 必須竜新调整浓度 士# [L 和出£7浓缩程度更高的铀相混合在忖谓于使用

h t£： \

（2.把贫化铀作为再浓缩原料重斯浓縮

⑦ 除了把经过后处理再到的劭和'珂 作为It 他反应堆原料岀密血衍到收入上外*还可把这 些转抉材料用作反应堆本身燃料童新便用。

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

1=^> 乏裒科后处理 険留的核材热 液復的甫新调幣

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：

钚中去铀的分离系数B：

, = 进料中杯总量•'进料中铀短量

铀产品中环总量/铀产品中铀总量

口进料中铀总量进料中环总量

且叭= ------------------------------------------

环产品中铀总量.钵产品中环总量

净化系数一一用于表示铀、钚中对裂片元素的去除程度。

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：影响萃取铀的因素：水相中2（3）2浓度；有机相铀饱和度；硝酸浓度；浓度；共存的络合剂；温度

影响萃取钚的因素：硝酸浓度；中的铀饱和度；浓度; 温度；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（）

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•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）

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。

5 燃料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）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1 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)