乏燃料

摘要： 随着核电站运行堆的增加,核电站累积产生的乏燃料也随之增多,大量的乏燃料需要离堆贮存.文章对我国目前在堆和离堆贮存的现状进行了描述,对未来30年内我国核电站乏燃料离堆贮存需求量进行了预测,最后对乏燃料离堆贮存路线的选择因素进行了分析并对不同类型乏燃料的贮存路线提供了建议.

摘要： 【美国泰拉能源公司网站2022年2月23日报道】美国泰拉能源公司(Terra Power)和南方公司(Southern Company)近日签订协议,未来将合作在爱达荷国家实验室(INL)设计、建设和运营一座实验堆。该堆将成为全球首座达到临界状态的熔盐快堆。这座实验堆将基于泰拉能源公司的氯化物熔盐快堆(MCFR)。MCFR可以使用多种燃料,包括其他反应堆产生的乏燃料。

摘要： 【本刊2022年3月综合报道】美国奥克洛公司(Oklo)和阿贡国家实验室(ANL)近日签署合作协议,未来将在美国能源部技术商业化基金(TCF)资助下,联合推进先进裂变堆燃料循环技术商业化。该项目包括利用电解精炼技术从乏燃料中回收有用材料,再将这些材料用于制造先进裂变堆燃料。阿贡国家实验室20世纪50年代启动电解精炼技术研发,当时主要用于处理实验快堆的金属乏燃料。1999至2005年,阿贡国家实验室对该技术进行了改进,并用于处理轻水堆乏燃料。

摘要： 【世界核新闻网站2021年12月7日报道】瑞典斯图斯维克公司(Studsvik)的研究表明,使用其研发的氧化工艺,能够在两年内完成挪威所有金属乏燃料的处理。此前有多项研究建议在最终地质处置之前对这些乏燃料进行化学处理。挪威能源技术研究所(IFE)拥有两座研究堆,即位于哈尔登(Halden)的核燃料和材料试验堆以及位于凯勒(Kjeller)的JEEP-II中子散射设施。

摘要： 【世界核新闻网站2022年1月31日报道】乌克兰国家核电公司(Energoatom)近日表示,位于切尔诺贝利核电厂的集中式乏燃料贮存设施(CSFSF)一期工程正在进行冷试。冷试是在不使用乏燃料的情况下对CSFSF的所有设备进行测试。根据已获得核监管机构批准的调试计划,冷试拟于2月4日结束。预计CSFSF将于2022年4月接收首批乏燃料。CSFSF是一座干法贮存设施,一期工程可容纳3600个乏燃料组件。未来CSFSF的总容量将逐步提升至可容纳1.65万个乏燃料组件,包括1.2万个VVER-1000组件和4500个VVER-440组件,设计寿期为100年。

摘要： 全球32个国家目前拥有在运核电机组439台,总装机容量为3.92亿千瓦。全球截至2020年底累计产生约40万吨乏燃料,其中三分之一接受了后处理,另外三分之二处于贮存状态。乏燃料数量目前在以每年约7000吨的速度增加。乏燃料安全管理直接影响着核电的可持续发展。1各国核燃料循环策略总体而言,世界各国的核燃料循环策略可分为两种,即开式和闭式:前者将乏燃料视为高放废物,直接进行深层地质处置。

摘要： 【本刊2022年2月综合报道】国际原子能机构(IAEA)2022年1月发布报告《乏燃料与放射性废物管理现状和趋势》,概述了全球乏燃料和放射性废物管理情况,包括现有库存量、未来的产生量以及可供使用的长期管理战略。欧盟委员会、经合组织核能机构(OECD/NEA)和世界核协会(WNA)均为报告的编制提供了资料。报告指出,随着越来越多的国家将核技术用于发电及其他和平目的,全球在安全有效地管理这些活动产生的乏燃料和放射性废物方面取得了重大进展,包括建设深层地质处置库。

摘要： 核能发电的广泛应用,虽然给人类提供了大量的清洁能源,但也产生了大量的、具有放射性的乏燃料。要安全有效地接收、储存、处理这些核废料,乏燃料后处理厂就需要很多核化工容器来完成此项任务。通过总结某乏燃料后处理厂核化工容器制造中,等离子弧焊工艺试验过程及产品焊接结果,介绍了等离子弧焊坡口结构设计优化过程及优化效果。通过优化,大大改善了等离子弧焊接质量,有效提高了产品生产效率。

摘要： 为了获取压水堆乏燃料后处理厂固体废物整备系统的工艺设计参数,开展乏燃料废包壳特性参数的研究。通过对压水堆燃料组件和包壳管段参数的调查,确定了包壳模拟件的长度、直径、壁厚、堆积体积、开口率等规格。并以模拟件为对象,开展了漂洗、沥干和称重试验,得到了模拟件的含水量数据,为工程设计提供了输入条件。同时,通过计算确定了废包壳的干燥目标值。

摘要： 国际原子能机构(IAEA)2022年1月发布报告《乏燃料与放射性废物管理现状和趋势》,概述了乏燃料和放射性废物管理情况,包括现有库存量、未来的产生量以及可供使用的长期管理战略。欧盟委员会、经合组织核能机构(OECD-NEA)和世界核协会(WNA)均为报告的编制提供了资料。

摘要： 我国在运压水堆核电厂的乏燃料贮存均采用湿法贮存方式.随着核电产业的快速发展,我国核电厂面临现有乏燃料贮存方式将不能满足乏燃料产生量的问题.目前世界主要核电国家采用干法贮存作为乏燃料贮存方式,因此近年来国内主要就增设乏燃料干法贮存系统展开研究,部分压水堆核电厂已准备申请增设厂内乏燃料干法贮存系统.对压水堆核电厂乏燃料干法贮存设施也需要进行安全分级,但国内目前尚无针对压水堆核电厂乏燃料干法贮存设施安全分级的法规标准.由于压水堆核电厂乏燃料干法贮存设施不属于核电厂的组成部分,因此我国核电厂的分级标准对其也并不适用.本文通过对《压水堆核电厂物项分级》(GB/T 17569-2013)中我国压水堆核电厂的安全分级原则和NUREG/CR-6407中美国乏燃料干法贮存系统的安全分级思路进行研究,对我国压水堆核电厂乏燃料干法贮存的安全分级提出建议.

摘要： 核燃料循环产业是核能系统的大动脉,对于核能的安全可持续发展具有重要意义.中国大陆采取"热堆—快堆—聚变堆三步走"发展战略,并实行核燃料闭式循环政策.当前,随着中国核电规模化发展,乏燃料产生量和累积量呈快速上升趋势.根据预测,2020年,核电站乏燃料产生量将累计达到7000吨,2030年将达到26000吨.需要从整体考虑,尽快明确国家乏燃料安全管理思路、技术路线、能力建设布局及未来核燃料循环后段产业发展的顶层设计.本文结合了中国乏燃料的贮存现状和未来的管理需求,针对核电站乏燃料中间贮存、运输、后处理等核燃料循环后段产业提出协调发展的思路与对策.

摘要： 田湾核电站乏燃料厂内转运及干式贮存工作中,运输/转运容器装满乏燃料后需进行排水干燥、充氦检漏、容器外表面去污等操作.由于容器高达5.6m,为保证操作方便及人员辐射防护安全,根据相关设计指标要求,设计了一种满足容器操作机清洗去污要求的清洗操作平台,重点解决了大直径非整体圆筒的制造及吊运变形、运输容器外表面硼结晶清洗、平台吊运及组装的难题,大大减少了乏燃料封装作业时间和作业繁琐性,降低了安全风险,为其他大型设备清洗操作平台设计提供一定的参考.

摘要： 精确的屏蔽计算是乏燃料干式贮存容器安全分析的重要组成部分.完整的贮存容器屏蔽设计需要精确的源项和中子光子输运计算.其模型复杂并涉及粒子深穿透输运过程,离散纵标法可有效完成全局剂量当量率分布计算.为评价分析离散纵标法应用于乏燃料贮存模型屏蔽计算的精度及效率,本文依据美国EPRI公布的CASTOR-W21型贮存容器的模型数据,采用橡树岭国家实验室由SCALE程序系统计算得到的中子及光子源项,使用离散纵标法输运程序ARES进行了二维及三维的粒子输运计算.研究结果表明,罐体外表面的剂量当量率分布情况与实验数据吻合较好,与MAVRIC蒙卡程序模拟结果精度相当,验证了相关截面处理与输运计算的可靠性.定性分析屏蔽计算流程中各步骤存在的不确定性,优化乏燃料贮存容器屏蔽计算的关键参数,为同类模型计算分析提供参考.

摘要： 乏燃料后处理工艺的有机溶剂在使用过程中,会因辐射和化学作用发生降解,其降解产物积累到一定程度,就会引起铀、钚及裂变产物在溶剂中的保留,难以反萃或洗涤除去.通过实验研究了溶剂的钚浓度、放置时间、硝酸和加热、HDBP-H2MBP含量等因素对溶剂降解和钚保留的影响.实验结果表明钚浓度为10-1g/L的30％TBP-煤油溶剂,随着放置时间的增长,在用硝酸羟胺反萃时钚保留值逐步增大,60天后几乎已不能反萃下来.这主要是由于TBP辐射降解产物HDBP-H2MBP在溶剂中的积累所致.

摘要： 熔盐电精制是最具应用前景的乏燃料干法后处理技术,目前的熔盐电精制过程中大都采用贵金属、铁、碳棒等作为电解池电极.但这些固体电极都因直接接触高温熔盐而易腐、易沾污、难于更换.在大气压环境下,如果将一个通以氩气的空心金属管悬垂在熔盐体系上方,在强电压下会产生常压空心等离子体放电现象,使电源、电极、熔盐体系等构成了电精制回路,从而实现熔盐中目标离子的电精制还原.本研究工作旨在验证熔盐体系中等离子体电极应用的可行性,对熔盐中离子的还原行为、电极特性等进行探索性研究.通过以不同情景下的实验结果，该电极可以作为电解过程中的阳极和阴极，起到传统电极的电荷传输作，经测量气体电极作为阳极和阴极时，其电流效率均大于90%，说明其优良的电荷传输性能；能够制备纳米级别金属还原产物；能够通过光谱数据得知熔盐中银离子浓度，可用于熔盐中金属成分的定量分析。

摘要： 长寿命核素99Tc(t1a=2.12x 105a),235U或239pu裂变的产物之一,产额最高可达6％,所以99Tc在乏燃料中占比很大,且99Tc稳定种态TcO4-的水溶性很高,极易在地壳的表面层间移动,99Tc半衰期又长,所以99Tc对环境和人类的潜在危害十分巨大.因此,从乏燃料中分离出Tc(Ⅶ),研究其萃取分离的意义十分重大.然而,Tc(Ⅶ)价格昂贵且难以购得,所以用化学性质与之相似的同族元素Re代替Tc做近似研究.乏燃料后处理中广泛应用的萃取剂是以煤油为稀释剂的30％TBP溶液,然而TBP有以下缺点,如:易辐解,降解产物妨碍萃取;溶解性更倾向于水溶;不能焚化,造成大量二次核污染.基于以上TBP的不足,人们开始研究只含CHNO的酰胺类萃取剂,与TBP相比,酰胺类萃取剂的辐解产物为胺类,羧酸,对萃取无妨碍;可以调节酰胺N上的烷基链,改变溶解性;能焚化,避免二次污染.基于以上，设计了一类新型双三酰胺萃取剂L，研究内容包括：(1)萃取剂L的合成(2)萃取剂L对锝的萃取行为研究.rn 成功合成了萃取剂，用核磁，质谱等手段对萃取剂进行了表征。其萃取行为表明，在硝酸体系中，酸度为pH2.0时，L萃取高铼酸根的效果最好，分配比为47.3（L浓度为0.01M，以煤油为稀释剂），其萃取机理在进行中。该研究结果对设计萃取Re(Ⅶ)的配体有指导意义。

摘要： 熔盐电化学法利用被分离元素阳离子还原电位差异进行分离,是目前研究得最为广泛也是相对安全的一种乏燃料干法后处理技术.在熔盐堆燃料盐的后处理中,其主要成分FLiBe熔盐是一种良好的电解质,进行燃料盐中UF4的电解分离在热力学上可行,而电解过程中U4+的电化学行为和电极过程是确定该方法是否可实用化的必要条件.本研究着重开展了此方面研究,得到以下结论:1)在FLiBe熔盐体系中,U4+在金属(钨、钼、镍等)电极上的反应为两步还原反应(U4+→U3+和U3+→U0),这在实验上验证了FLiBe熔盐中UF4电解还原得到金属铀的电化学过程.2）采用阶跃式电解方式能减弱电解过程中离子浓度降低对电解电流密度的影响，保持电解过程的相对稳定，并使得电极产物致密化。3)国际上首次在实验室规模内实现了U4+→U0的直接电解还原。在电解过程中的不同阶段（离子浓度）得到UF3、U金属和UBe13三种电解产物。4)由于熔盐中U4+离子的存在，电极表面电化学还原得到的金属U会与之发生反应生成U3+: U0+3U4+→4U3+。由于U3+与U4+离子在熔盐中均可溶，扩散作用导致两种离子在阴阳极之间发生可逆的电化学反应U4+(→)HU3+，降低了U4+的电解效率和分离率。5)针对U4+HU3+可逆反应对电解的影响，创新性的在电解前采用化学方法（Li或Be单质）将U4+预还原为U3+，电解得到的产物为金属态单质铀，化学形态单一，熔盐中UF4的回收率超过90%。

摘要： 本文针对封装在密封容器中的乏燃料回取后空出的乏燃料密封容器的处理问题,制定了密封容器简体解体后移出热室的处理方案,并研制了相应的抓具.该抓具既满足自动抓取释放简体的基本功能需求,又针对简体变形引起的直径变化设计了抓取直径可调节的“双弧卡”结构.功能验证试验结果表明,研制的简体抓具适用于密封容器简体的抓吊,安全可靠,且具有处理同类结构的推广价值.

摘要： 本文提出了采用溶剂萃取法在铀、镎、钚混合溶液中提取与纯化镎的工艺.设计并验证了镎的纯化与浓缩工艺:2NA萃取槽工艺:实现铀镎钚的共同萃取,镎浓缩3倍;在2NA工艺段,U,Np,Pu收率大于99.9％,2NA段对Pu没有净化;2NB反萃取槽:将镎反萃进入水相,铀钚保留在有机相中,实现镎与铀钚的分离.在2NB工艺段,Np反萃率大于99.9％,Np和Pu的分离系数为20,Np和U的分离系数大于1×105.验证了提取工艺对镎提取的可行性.结合之前工作,基本可以确定设计的流程可以从铀、镎、钚混合溶液中纯化和浓缩镎.

摘要： 本发明公开了一种乏燃料除金属井，包括：中空井本体；吊装组件，所述吊装组件用于带动待清洁乏燃料在所述中空经本体内部运动，所述乏燃料上具有液态金属；三相交变磁组件，用于提供与所述待清洁乏燃料运动方向相互垂直的三相交变磁场；电磁组件，用于提供电磁场，所述电磁组件为围绕所述中空井本体的内壁螺旋缠绕的通电线圈；所述电磁组件位于所述三相交变磁组件的下部。本发明还公开了一种去除乏燃料上液态金属的方法。

摘要： 本申请涉及核电燃料管理与装载技术领域，公开一种基于乏燃料组件的CPR1000机组换料方法、装置及乏燃料组件，通过根据功率探测器的计数率预设阈值和预设模拟模型对堆芯周围中子输运过程进行模拟以输出模拟结果，根据模拟结果确定与计数率预设阈值对应的乏燃料组件设置在预设堆芯位置所需的燃耗深度边界值，根据燃耗深度边界值对机组进行换料处理以使机组的功率探测结果处于预设功率探测范围，实现了利用乏燃料组件有效替代二次中子源组件，提高了机组换料效率，保障核电站机组平稳运行。

摘要： 本发明公开了一种乏燃料运输厂房布局结构及乏燃料运输容器的吊装方法，乏燃料运输厂房布局结构包括呈一字排开设置的装载井、准备井以及吊装孔，所述装载井、准备井以及吊装孔的下方分别设有缓冲层；所述装载井内设有高于该装载井的承载底面的中转平台，使乏燃料运输容器从所述中转平台被吊装至所述准备井内；所述准备井和吊装孔相邻连接，并且两者之间通过闸门实现连通或隔断。本发明通过装载井内中转平台的设置、准备井和转载井之间闸门的设置，保证乏燃料运输容器在每一步吊装转移中吊装高度均不超过9m，满足现有规范和制造验收条件；装载井、准备井以及吊装孔的下方分别设有缓冲层，满足乏燃料运输容器9m跌落的缓冲要求。

摘要： 本申请实施例提供了一种乏燃料运输容器的缓冲装置以及乏燃料运输容器。缓冲装置包括：由木材制成的基体和用于包覆基体表面的外覆层。基体包括：中心柱体，其具有与轴向垂直的第一端面和与第一端面相背的第二端面；中心环体，设置于中心柱体的径向外侧，其具有与轴向垂直的第三端面和与第三端面相背的第四端面，第三端面与第一端面位于同一侧且第三端面与第一端面平齐设置；第四端面与第二端面位于同一侧且第二端面向外凸出于第四端面；第一端部环体，与第三端面连接，第一端部环体的内径大于中心柱体的内径。中心柱体、中心环体以及第一端部环体共同限定形成用于收容乏燃料运输容器的容器主体一侧端部的收容槽。

摘要： 本发明涉及一种乏燃料贮存格架及乏燃料贮存容器。乏燃料贮存格架包括：多个分层垫板、多个填充板、多个插接件、以及用于存放乏燃料组件的套管；各分层垫板均具有主体部和围设于主体部外围的定位部；各填充板上均开设有避让开口；分层垫板和填充板沿垂直于分层垫板的第一方向交替层叠设置，其中，分层垫板的主体部与避让开口的设置位置在第一方向上相对应；插接件沿第一方向贯穿各分层垫板的定位部和各填充板；套管沿第一方向贯穿各分层垫板的主体部，且经过填充板的避让开口内侧。本发明的燃料贮存格架及乏燃料贮存容器不易变形且可靠性较高。

摘要： 本发明属于危险品运输技术领域，具体涉及一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置，设置在乏燃料运输容器的内腔中，包括用于放置乏燃料组件的吊篮组件(2)，位于吊篮组件(2)顶端的顶部限位架(1)和位于吊篮组件(2)底端的底部限位架(3)。本发明所提供的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置能够应用于放射性物质的运输过程，能够为乏燃料组件提供轴向约束，保证了乏燃料组件的屏蔽效果和安全运输。

摘要： 本发明公开了一种乏燃料除金属井，包括：中空井本体；吊装组件，所述吊装组件用于带动待清洁乏燃料在所述中空经本体内部运动，所述乏燃料上具有液态金属；三相交变磁组件，用于提供与所述待清洁乏燃料运动方向相互垂直的三相交变磁场；电磁组件，用于提供电磁场，所述电磁组件为围绕所述中空井本体的内壁螺旋缠绕的通电线圈；所述电磁组件位于所述三相交变磁组件的下部。本发明还公开了一种去除乏燃料上液态金属的方法。

摘要： 本发明公开一种乏燃料组件的送料装置，包括料仓、翻转机构、以及传料机构，所述料仓，用于为卧式剪切机体供料；所述翻转机构，与所述料仓连接，用于控制料仓翻转；所述传料机构包括抓具、伸缩控制组件、以及抓取控制组件，所述抓具处于所述料仓内，用于抓料；所述伸缩控制组件与所述抓具连接，用于控制抓具在料仓内前后移动；所述抓取控制组件与所述抓具连接，用于控制抓具进行抓料。本发明还公开一种包括上述送料装置的乏燃料组件处理系统。本发明可实现对卧式剪切机送料，提高乏燃料组件处理效率。

摘要： 本发明公开一种用于乏燃料贮存水池的池内分体设备，包括：底座，安装在乏燃料贮存水池内靠近底部的位置；中间段，其以可拆卸方式安装在底座上；以及泵体，其以可拆卸方式安装在中间段上。本发明还提供一种乏燃料贮存系统。所述池内分体设备能够高效利用空间并且便于安装、检修和更换。

摘要： 本发明公开了一种乏燃料贮存单元及堆码式乏燃料贮存装置，乏燃料贮存单元包括贮存模块、若干个分别嵌入在贮存模块若干个棱角处的角柱；贮存模块内部具有容置腔；贮存模块具有相对的正面和背面；若干个角柱包括对应在贮存模块正面的第一角柱、对应在贮存模块背面的第二角柱；第一角柱设有连通容置腔的进气孔，贮存模块的背面设有连通容置腔的排空孔，进气孔、容置腔和排空孔依次连通，形成供空气通过并将乏燃料组件的衰变热带出的散热通道。本发明通过乏燃料贮存单元的改进设计，使得能够以乏燃料贮存单元为基本单元进行堆码叠置，同时各贮存单元能实现分散式独立进风和集中排风，实现多层堆码组合以及高热负荷乏燃料的密集化贮存。