2012核燃料后处理复习资料

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1、核燃料：用于维持反应堆链式反应的材料，由易裂变核素(吸收中子后能净增中子)和可转换核素(吸收中子后能产生易裂变核素)组成。界面污物：在Purex流程的混合澄清槽和脉冲筛板柱中，有机相的辐解产物、水相和一些固体微粒在混合搅拌中产生的聚集在两相之间的界面上放射性极强的稳定混合物。冷料过渡：在开车时投热料之前及准备停车、料液接近处理完毕时，把放射性比活度较低的元件或未经辐照的“冷元件"溶解，调制成1AF料液用于置换1A槽物料的过程，以提高有机相的铀饱和度、排挤有机相对裂变产物的萃取，避免lAP携带放射性往后续工序迁移。有机相铀饱和度：已与硝酸铀酰络合的TBP摩尔数在溶剂相TBP总

2、摩尔数中所占的份额。（以%表示）核燃料后处理的任务是：回收铀和钚作为核燃料重新使用、去除铀、钚中的放射性裂变产物和吸收中子的裂变产物，以及综合处理放射性废物，使其适合于长期安全贮存。。在lB槽中实现铀与钚的分离原理：选择合适的还原反萃剂，将钚由Pu（Ⅳ）还原到不被TBP萃取的Pu（Ⅲ），使钚从有机相转入水相，而铀仍以铀（Ⅵ）保留在有机相中，从而实现铀与钚的分离。核燃料的燃耗：核燃料中易裂变核素消耗的原子百分数或用每吨核燃料产生的能量表示，如兆瓦日放射性废物处理：为了使放射性废物转变成适于往大气、水体排放或返回复用或最终处置的状态，所实施的工艺过程。核燃料后处理的任务是：回收

3、铀和钚作为核燃料重新使用、去除铀、钚中的放射性裂变产物和吸收中子的裂变产物，以及综合处理放射性废物，使其适合于长期安全贮存。在lB槽中实现铀与钚的分离原理：选择合适的还原反萃剂，将钚由Pu（Ⅳ）还原到不被TBP萃取的Pu（Ⅲ），使钚从有机相转入水相，而铀仍以铀（Ⅵ）保留在有机相中，从而实现铀与钚的分离。。硝酸铀酰一步脱硝一还原流程包括：料液的硅胶净化、料液的蒸发浓缩、流化床脱硝还原及尾气处理四个部分。1、简述磷酸铋流程，Redox流程和Purex流程的主要工序及其主要优缺点.答：磷酸铋流程是通过BiP04共沉淀净化钚的三个循环和最后用LaF3共沉淀法纯化钚，即：Pu3PO4

4、Bi(NO3)3Pu4+Na2NO2稀土、碱土、ZrBi(NO3)3UO22+Na3PO4还原(沉淀)Na3PO4PuO22+氧化1AFUO22+留在溶液中。该流程主要优点：钚的回收率大于95％，对裂变产物的总去污因子可达107。主要缺点：间歇操作，不能回收铀。Redox流程是两个甲基异丁基酮取循环，加尾端处理。用甲基异丁基酮从硝酸溶液中萃取铀和钚的溶剂化中性络合物，而裂变产物仍留在水相，实现铀钚的共萃取共去污，即PuO2(NO3)2.4H2O.2R2O(有)UO2(NO3)2.4H2O.2R2O(有)Na2Cr2O74R2O8H2O+4NO3-++UO22+氧化PuO22

5、+用A1(N03)3作盐析剂，用Al(N03)3一Fe(NH2S03)2水溶液反萃pu3+，实现铀钚之间的分离。最后，用阴离子交换法纯化钚，用硅胶吸附纯化铀。该流程的主要优点：可连续操作，能同时回收铀和钚，回收率和去污因子都很高。主要缺点：甲基异丁基酮易挥发和易燃性，作为盐析剂的Al(N03)3使废液盐分增高。Purex流程是二个或三个磷酸三丁酯萃取循环加尾端处理。用磷酸三丁酯作萃取剂、硝酸作盐析剂，使UO22+、PuO2、Pu4+共萃取，裂变产物留在水相，实现铀钚共萃取共去污，UO2(NO3)2.2TBP+4TBP+4NO3-UO22+PuO2(NO3)2.2TBPPuO

6、22+Pu4++4NO3-+2TBPPuO2(NO3)4.2TBP用Fe(NH2S03)2还原反萃钚，实现铀与钚的分离。该流程的主要优点：可连续运行，能同时回收铀和钚，TBP萃取铀和钚的选择性与回收率均高、化学稳定性高，它能适应生产堆、热堆和快堆乏燃料元件的后处理。主要缺点：TBP及其稀释剂的降解严物促使形成界面污物。简述几种还原钚（Ⅳ）实现铀钚分离的方法及优缺点？答：用氨基磺酸亚铁作还原反萃剂进行钚的还原反萃时其优点是，钚的还原反应速度快、完全、使用方便、试剂制备手续简单；缺点:向工艺系统引进了铁离子和硫酸根，使废水的盐分增大，影响废液浓缩倍数，SO42-对设备的腐蚀性较

7、强，SO42-对钚（Ⅳ）的络合作用将影响后续钚净化循环中钚的回收率。氨基磺酸亚铁已证明是有效可靠的还原剂，但其用量常超过化学计算量的20~40倍。硝酸亚铁-肼作为钚（Ⅳ）的还原反萃剂的优点：还原速度快，使用方便，试剂配制手续比较简单，不向后续工艺系统引入SO42-，其价格比氨基磺酸亚铁便宜；缺点：在硝酸溶液中，Fe2+对HNO2特别敏感，容易发生Pu（Ⅲ）的再氧化，致使钚在萃取系统内循环，并且仍向工艺系统引入了铁离子。铀（Ⅳ）作还原剂的优点：不向工艺系统引入铁离子、SO42-等杂质，还原钚的反应进行较快，钚的还原完