某核燃料循环火灾事故研究装置及初步研究成果介绍

火灾事故作为核燃料循环设施典型事故,是国际核燃料循环安全领域研究的焦点。中国辐射防护研究院目前建有小、中、大三个尺度的核燃料循环火灾事故放射性源项研究装置。小尺度装置为200 L圆柱体燃烧舱室,主要用于可燃物基础参数测试;中尺度装置和大尺度装置分别为20 m^(3)、120 m^(3)长方体燃烧舱室,主要用于开展可燃物燃烧速率、温度分布、放射性气体与气溶胶释放份额、核素释放份额和过滤效率等科学研究。重点对三套装置各自的特征和研究能力进行总结,结合国际研究热点提出了进一步研究计划。

核燃料循环设施磷酸三丁酯/煤油萃取体系燃烧释放行为初步研究

磷酸三丁酯/煤油萃取体系燃烧是核燃料循环设施典型的火灾事故,是核燃料循环安全不可忽略的重要研究内容。本文初步展开了磷酸三丁酯/煤油的小面积(77.9~2921.0 mm^(2))燃烧实验研究,通过基础实验初步分析了磷酸三丁酯/煤油的燃烧速率、气体释放组分以及气溶胶释放及其粒径分布规律,并与公开的国外数据成果进行了比较分析。

乏燃料运输容器减震器应用及研究现状

目的了解国内外乏燃料运输容器减震器的成熟结构形式,分析应用技术的主要特点,整理现有减震器缓冲材料的材料特性和研究现状,为国内减震器设计发展提供一定参考。方法综述国内外代表性乏燃料运输容器的减震器应用现状,分析现有缓冲材料的优缺点和结构设计方面的注意事项。结果目前,国内外乏燃料运输容器多采用木材填充的壳式减震器,在填充材料方面,聚氨酯泡沫、蜂窝铝等工程材料也有应用,此外泡沫铝、碳泡沫、双向瓦楞蜂窝铝等新型材料也被研究用作减震器缓冲材料。结论建议继续增加对新型缓冲材料以及对减震器结构设计的研究,以满足未来国内大型乏燃料运输容器的应用需要,同时建议注重减震器产品的适配性和兼容性,开发系列化产品。

乏燃料后处理厂有机相燃烧事故研究进展

核能的广泛利用伴随着乏燃料的产生和累积,乏燃料后处理技术将乏燃料再循环利用受到重要推崇,但乏燃料后处理设施的安全是发展后处理技术的重要前提,后处理中的有机相着火事故作为后处理的设计基准事故之一,得到了国内外的重要关注。为分析后处理厂在有机相着火事故中,有机相的燃烧行为、放射性气溶胶的扩散和沉积、高效过滤器的性能等,美国、日本等国分别建立了实验设施并进行了有机相燃烧的实验研究。本文综合评述了国内外关于后处理厂有机相着火事故的试验技术方法和研究结果,提出了当前研究存在的问题以及未来有待进一步研究的方向。

微生物矿化沉积固化技术概述

微生物矿化沉积在自然界普遍存在，对岩土的固结起着重要作用。利用微生物矿化沉积固化作用在工程中的应用具有成本低、环境友好等特点，引起了广大学者对其机理及应用方面研究的浓厚兴趣。本文介绍了微生物沉积碳酸钙的机理及近年来国内外有关微生物矿化的研究进展，并探讨了其用于放射性尾矿渣胶结固化问题以及微生物矿化沉积固化技术的进一步研究。

3m^(3)天然六氟化铀运输货包满载及卸载后的辐射水平分析

对运输天然UF_(6)原料的3 m^(3)运输容器在满载和卸料后容器内部的辐射源项及分布情况进行分析,计算两种状态下容器表面及1 m处辐射水平,并与实际测量结果进行了对比。计算结果表明:容器外部辐射主要来源于^(234)m Pa、^(234)Pa和^(235)U的γ辐射;满载时,容器外部辐射水平随时间增加而增加,至3个月时基本达到稳定;卸料后,残料容器中由于衰变子体^(234)Th、^(234)m Pa和^(234)Pa的大量残留,且缺少UF_(6)的自屏蔽作用,容器外部辐射水平高于满载状态,在卸料后2个月,残料容器表面最大辐射水平从167.5μSv·h^(-1)降到30.3μSv·h^(-1)。对卸料后约2个月的两个3 m^(3)运输容器表面辐射水平进行测量,测得最大辐射水平分别为31.3μSv·h^(-1)和28.1μSv·h^(-1),测量结果与计算结果基本一致。鉴于天然UF 6运输活动频繁,运输量大,因而在残料容器返厂运输活动中的辐射防护不容忽视,可通过增加残料容器空置时间、远距离操作和减少操作时间来减少工作人员遭受的照射。

碳基二氧化钛材料对磷酸三丁酯的光降解研究

磷酸三丁酯作为一种高效的萃取溶剂广泛应用于乏燃料后处理PUREX工艺,然而在后处理恶劣的环境中,放射性物质的强辐照以及硝酸的强氧化性下,磷酸三丁酯遭到破坏和分解,导致其萃取和反萃取性能削弱,直至废弃,成为新的废物,这时就需要对它们进行最终的处理。光催化法是一种处理含有机废液绿色环保的方法,文中制备了一种由二氧化钛纳米颗粒包覆碳球的复合材料,增强了对磷酸三丁酯的光催化效果。实验表明该材料能够在紫外光下降解水溶液中的磷酸三丁酯。

高放废液储罐氢气爆炸事故试验研究

高放废液在贮存过程中会产生氢气,若未能及时排出或被稀释,当混合气体中氢气的浓度达到爆炸临界点时,有可能发生爆炸,导致放射性物质释放。本文利用建立的高放废液储罐氢气爆炸事故试验装置,通过试验研究了氢气在储罐内的爆炸压力及壁面温度。测试结果表明,氢气浓度为30%,点火位置在储罐顶部中心附近时,约在点火后70 ms达到最大爆炸压力,最大爆炸超压值约为0.5965 MPa,最高壁面温度约为110℃。

UF_(6)泄漏源项模型构建

针对UF_(6)泄漏車故,介绍了UF_(6)泄漏情景,对UF6泄漏的过程机制进行了分析,构建/UF_(6)泄漏源项模型。选取了3种事故情景,将模型结果与文献调研的UF_(6)泄漏源项模型结果进行了对比分析,初始泄漏速率、泄漏量及泄漏时间差值分别在1.74%、25.12%、32.67%以内,差值主要来源于模型额外计算了UF_(6)从三相点泄漏到升华点的过程。