核燃料循環(huán)答案整理.doc

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1、核燃料循環(huán)復(fù)習資料1-2核燃料后處理的任務(wù)及其產(chǎn)品形式是什么？后處理廠的產(chǎn)品形式，取決于乏燃料中易裂變核素的種類和數(shù)量、還取決于產(chǎn)品的用途。钚是后處理廠最主要的產(chǎn)品。1-3核燃料后處理廠的特點（書P12）1-4核燃料后處理工藝的發(fā)展簡史給你什么啟發(fā)？（P14）1-5簡述輕水堆鈾燃料循環(huán)的主要工藝流程2-3理解并會應(yīng)用描述磷酸三丁酯萃取鈾钚效果的三個概念：分配系數(shù)、分離系數(shù)、凈化系數(shù)。（會計算）l分配系數(shù)α：某物質(zhì)在互不相溶的兩相間達到萃取平衡時，它在有機相和水相中濃度的比值。——某物質(zhì)在有機相中的

2、平衡濃度——某物質(zhì)在水相中的平衡濃度分配系數(shù)越大，平衡時，該物質(zhì)進入有機相的量越多，而在水相中的量越少。l分離系數(shù)β——鈾钚彼此間的分離效果鈾中去钚的分離系數(shù)βPu/U：钚中去鈾的分離系數(shù)βU/Pu：l凈化系數(shù)DF——用于表示鈾、钚中對裂片元素的去除程度。2-4理解、記憶影響磷酸三丁酯萃取鈾钚的因素答：影響TBP萃取鈾的因素：水相中UO2(NO3)2濃度；有機相鈾飽和度；硝酸濃度；TBP濃度；共存的絡(luò)合劑；溫度影響TBP萃取钚的因素：硝酸濃度；TBP中的鈾飽和度；TBP濃度；溫度；TBP降解產(chǎn)物的

3、影響2-5磷酸三丁酯對裂變元素的萃取性能。P522-6有機溶劑的降解產(chǎn)物及其對萃取工藝的影響(PPT)降解產(chǎn)物：磷酸二丁酯、磷酸一丁酯、磷酸、其它。磷酸二丁酯產(chǎn)額最高。降解產(chǎn)物對萃取工藝的影響：1）形成DBP·TBP萃取絡(luò)合物，增大有機相粘度。2）钚的萃取物很難反萃，降低了钚回收率。3）增加界面乳化，增加分離難度。3-1簡述不同類型反應(yīng)堆乏燃料元件對后處理工藝的影響（輕水堆+快中子堆,見P70）1.輕水堆乏燃料后處理重點研究領(lǐng)域2.重水堆乏燃料鈾-235、钚的含量較低，后處理在經(jīng)濟上部值得?？苫厥?/p>

4、氚。3.高溫氣冷堆燃耗深，后處理困難，處于研究階段。4.快中子堆后處理技術(shù)難度大，目前只有英、法建成了公斤級后處理裝置。5.MOX燃料原則上可在輕水堆乏燃料后處理廠進行，但需控制燃料中钚的含量。3-2核燃料后處理工藝原理流程框圖（注：常老師說了不要跟書本一模一樣）PUREX流程的主要工藝步驟見書P743-4乏燃料元件運輸中要考慮哪些問題？答：考慮的問題有：l首先要考慮運輸方案?？捎闷嚒⒒疖嚮蛘咻喆\輸乏燃料元件，如果核電站（或乏燃料中間貯存庫）與后處理廠均有鐵路專線及相應(yīng)的運輸設(shè)備，則鐵路運輸成

5、為首選方案。因為鐵路的運費比汽車低，而且一列軍用列車可運輸額定功率為1GW的核電站一年卸出的核燃料。海上運輸主要受后處理廠和核電站在地里分布上的制約。l由于運輸乏燃料沿途可能要經(jīng)過居民區(qū)，因此，確保運輸安全是頭等大事。不但要確保貨包在正常狀態(tài)下完好無損，而且在發(fā)生事故的條件下，仍要確保不泄漏反射性物質(zhì)。運輸容器是發(fā)燃料元件的關(guān)鍵設(shè)備，它具有安全性要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大的特點。容器殼體的選材，要考慮結(jié)構(gòu)材料、屏蔽材料和中子屏蔽材料。3-5簡述快中子增殖堆乏燃料后處理的基本步驟（框圖見書P79）3-

6、5-1簡述熱中子增殖堆乏燃料后處理的基本步驟熱中子堆乏燃料后處理工藝原理流程由從進料準備水池提升燃料組件、元件切斷-浸取首端處理，鈾钚共萃取共去污-分離循環(huán)，钚的凈化與尾端處理，鈾的凈化與尾端處理等部分組成。3-6乏燃料組件放置（冷卻）貯存的目的是什么？4-1水法核燃料后處理工藝的首段處理包括那些步驟？（P83）答：預(yù)先將燃料包殼除去，然后必須將燃料組件解體、燃料溶解，最后調(diào)試制成符合工藝流程要求的原料液。4-2乏燃料元件的脫殼方法有哪幾種？簡述各種優(yōu)缺點及其實用性(ppt)答：脫殼方法主要有：化

7、學去殼發(fā)、機械去殼法、包殼和芯體同時溶解法及機械—化學去殼法四大類。化學去殼法：優(yōu)點：設(shè)備及操作簡單，成本低；缺點：溶解速度慢且不穩(wěn)定腐蝕嚴重、燃料芯體部分損失，產(chǎn)生了大量高鹽分的高放射性廢液。實用性：曾用于生產(chǎn)堆燃料原件的去殼，主要用于鋁燃料原件的包殼脫除。機械去殼法：優(yōu)點：不增加廢液量，有利于后續(xù)萃取分離；缺點：機械設(shè)備復(fù)雜，成本高；易造成芯體損失；實用性：現(xiàn)階段傾向于使用這種方法。包殼和芯體同時溶解法：優(yōu)點：適用于多種不同燃料原件處理；芯體不會損失；缺點：增加放射性廢液；對設(shè)備腐蝕大；實用性

8、：現(xiàn)階段較少使用。機械—化學去殼法：優(yōu)點：不產(chǎn)生放射性廢液；不會造成芯體燃料損失；剪切機結(jié)構(gòu)簡單；成本低；缺點：切割設(shè)備依舊復(fù)雜且需要遙控操作。實用性：使用于處理包殼材料不溶于硝酸的燃料原件，用于處理鋯及其合金包殼、不銹鋼包殼的氧化物燃料元件的去殼，是動力堆乏燃料元件代表性方法。4-41AF料液制備中要考慮那些問題?(P97)答：為了保證共去污萃取設(shè)備的聯(lián)系運行，達到規(guī)定的鈾钚凈化系數(shù)及分離系數(shù)必須進行澄清處理并按照第一萃取循環(huán)的工藝條件調(diào)制料液。因此要考慮乏燃料溶解液中含有的一些