分子筛膜分离技术在UF6净化工艺中的应用研究

针对采用冷凝和液化方式分离UF6与HF、空气等轻杂质时,存在的操作流程复杂、分离效率低、分离条件苛刻、易导致核泄漏等问题,进行了在线分离渗透HF试验。采用具备一定程度耐酸性的高装填密度MFI型沸石分子筛膜组件,分离核工业生产过程中的UF6与HF、空气等轻杂质。研究表明,MFI型沸石分子筛膜对HF/UF6气体理想分离因子可达40以上,具有良好的分离性能,分子筛膜分离技术可以实现连续分离和提纯。该分离过程在低压环境下操作,工艺简单、操作方便,能够有效避免六氟化铀的泄漏。

铀燃料元件制造设施UF6泄漏后室内行为初步分析

为分析UF6泄漏事故细节,包括泄漏流量变化和泄漏到室内后的行为,基于UF6容器内的质量和能量平衡以及室内的质量平衡,建立了UF6室内释放源项分析模型;采用此模型对国内铀燃料元件制造设施安全分析报告中分析的典型UF6泄漏事故进行了分析,得到了事故中容器内的物相变化、泄漏流量和泄漏物态变化;同时得到了泄漏后室内的有害物质浓度和沉降量;以及最终排放到环境中的有害物质浓度等数据。这些数据可为应急计划的实施和环境影响评估提供源项数据。

化学形态分析在铀工艺中的应用

运用新的化学形态分析软件CHEMSPEC研究了铀工艺溶液中游离酸浓度的测定和UF6转化中的问题,探讨了化学形态分析在铀工艺中的应用。研究结果表明,通过化学形态分析可以较准确地给出测定游离酸浓度的滴定终点,与实验结果一致;在UF6转化方法方面,直接水解需要精确地控制最终的pH值,还原水解法需要寻找合适的还原剂,而用Al(Ⅲ)掩蔽F-后萃取U(Ⅵ)则在低pH值范围内是可行的。化学形态分析可以为精确地控制铀工艺实验的进行提供帮助。

UX-30型UF_6运输货包核临界安全分析

利用MONK-9A和MCNP程序对UX-30型UF6运输货包进行了正常与事故工况下的核临界安全分析与评价。首先选取国际公布的临界基准实验数据,验证并确定了MONK-9A和MCNP程序计算分析类似物料形态时的偏倚和次临界限值。其次采取较为包络的临界安全假设条件,计算分析了UX-30型UF6运输货包正常与事故工况下的中子有效增殖因数,评价了运输过程的安全性。计算结果表明,UX-30型UF6运输货包在最严重事故工况下最大的keff小于确定的次临界限值,处于次临界的安全状态。根据临界安全指数的定义,UX-30货包的临界安全指数CSI可定为0。

铀离心浓缩厂分离功率在线监测技术研究

利用研制的铀丰度在线监测装置对铀浓缩厂工艺管道中精料和贫料铀丰度进行在线监测,同时利用孔板流量计在线监测浓缩厂精料端工艺管线UF_6精料流量,然后利用分离功率方程计算得到分离功率。现场实验表明:在均不考虑物料损耗情况下,分离功率在线监测结果与铀浓缩厂分离功率申报值的相对偏差小于2.0%。

用于六氟化铀泄漏事故后果评估的化学物质推荐限值

在六氟化铀泄漏事故后果的评估中,除了关注铀的放射性后果外,还需要关注泄漏物质的化学毒性影响。在进行化学毒性影响评估时,如果采用半致死浓度作为评估标准,则低估了六氟化铀泄漏事故的影响半径。在进行六氟化铀泄漏事故的环境影响评估时,不仅要考虑泄漏物质的致死效应,更应该考虑泄漏物质对事故地点周边公众的健康影响。美国环保署、美国工业卫生协会等机构均提出了相应的化学浓度限值系列。对六氟化铀事故后果评价,推荐采用美国能源部推出的保护行动限值(PACs)。

UF_6振动激发态分子的振动-振动驰豫

将振动态能量碰撞转移较成熟的长程力理论应用到大质量分子体系,采用准经典计算方法建立235UF6和238UF6同位素分子的碰撞理论;对235UF6和238UF6同位素间分子间v3振动能量近共振碰撞转移过程进行研究;得到共振函数随能量差、共振转移概率和共振转移速率随温度的变化,发现它们随温度的增大而减小,说明碰撞分子的平动会降低其共振转移概率和速率,为控制235UF6和238UF6同位素分子间振动-振动转移引起的选择性损失这个激光光化学法分离铀同位素的关键问题提供理论依据,为实际分离铀同位素提供参考.

UF_6气化水解工艺改进研究

介绍了湿法UF_6气化水解过程,研究了不同气化水解过程中的压力选择、气化速率与水解速率的关系、水解工艺对水解速率的影响、水解工艺对水解液温度的影响,以及不同气化水解工艺所需热量。结果表明:UF_6气化速率与水解速率成正比,水解速率为影响UF_6气化水解的主要因素;改进后的气化水解工艺有利于提高UF_6气化水解效率。

采用氟化物挥发法从黄饼生产UF_6的适应性

展示了国内外从黄饼生产UF6的工艺流程。阐述了氟化物挥发法的特点及其工艺的变迁。讨论了该工艺的适应性。

贫化UF_6管理策略分析与安全监管要求探讨

对目前世界上贫化UF6管理策略进行了分析。通过6种管理策略的安全风险比较,认为在一定时间范围内,各管理策略风险相当,稳定化处理并没有明显降低贫化UF6管理的风险。通过法律法规要求分析,提出了各管理策略实施核与辐射安全监管需要解决的关键问题。

UF_6分子的模型伸缩振动能级的计算(英文)

利用一个四参数非线性模型 ,对处于电子基态下的XY6型分子的X -Y键的伸缩振动进行了描述 ,并将其应用于计算UF6分子中U -F键的伸缩振动能级 .计算中引入的模型Hamilton算符所包含的描述U -F键非谐振动的参数λ和描述U -F键之间的偶极 偶极相互作用参数ε1,ε2 由实验值得出 ,波函数 |ψn〉按形式为 |n ,α〉 =|n1〉|n2 〉|n3 〉|n4〉|n5〉|n6〉的基函数集展开 ,从而把复杂的Hamilton方程转化为简单的矩阵代数方程 .结果显示 ,该非线性模型能够较好地描述UF6分子的振动 (计算误差在 1.0cm-1之内 ) 。

核燃料元件制造厂UF_6气化工序风险分析

多种危险并存于核燃料元件制造厂,因此有必要对核燃料元件厂进行风险分析。目前有多种风险评估方法适用于核燃料元件制造厂风险评估,本文选取HAZOP和LOPA方法,对核燃料元件制造厂风险评估中的最重要工艺UF6气化工序进行了分析。HAZOP分析得到了可能产生严重后果的工艺偏离。LOPA分析得到了针对工艺偏离所采取的独立保护层措施所降低的风险和UF6气化工序的残余风险。

浅层模型(SLAB)用于UF_6泄漏事故后果评价适用性初步研究

根据重气扩散模型中的浅层模型(SLAB)理论,结合HGSYSTEM/UF6模型中UF6及其产物在空气中的化学反应和热动力学特性的相关处理方法,构建UF6泄漏近源场扩散模型,并利用法国波尔多国家试验基地的两次UF6释放试验数据,对构建模型做初步研究和验证。结论为:构建模型的模拟结果接近真实测量值,模拟值与测量值的比值(P/O)在1.0~2.4范围内,模拟结果的误差在可接受范围内;初步证明构建模型能较好的模拟UF6泄漏后在近源场扩散迁移情况,是UF6泄漏事故近源场后果评价可供改进的模型。

UF_6泄漏事故后果评价研究进展

简要介绍了核燃料循环过程中UF6泄漏事故的几类事故情形,以及UF6泄漏后的大气扩散过程。目前,用于UF6泄漏事故后果评价的主要模型是HGSYSTEM UF6模型和RASCAL模型:一般情况下,两种模型可溶性铀的平均浓度的预测值与实际测量值相比为小于2的数;在D类稳定下RASCAL预测的结果处于高斯模型和HGSYSTEM UF6之间;而在F类稳定度下,1 km内基本上是RASCAL计算结果最低,1 km外3个模型预测结果无规律性。

基于视频技术的UF_6探测模拟系统初步研究

UF6意外泄漏事故是国外铀转化厂、铀浓缩厂发生频率最高的事故。基于视频技术的UF6探测系统采用图像处理技术以及探测、识别错误报警的规则系统,准确探测UF6烟羽图谱,及时发出准确的UF6泄漏警报。

^(235)UF_6和^(238)UF_6同位素分子共振能量转移研究

本文利用长程力碰撞理论计算了235 UF6和238 UF6同位素分子间ν3振动能量的近共振碰撞转移过程,得到了不同温度下共振函数随能量差变化的曲线,发现共振函数的宽度随温度的升高而增大。计算了不同温度下共振转移几率和共振转移速率,发现它们随温度的升高而减小。可见,235 UF6和238 UF6同位素分子的平动会降低其共振转移几率和共振转移速率,这为激光光化学法分离铀同位素提供了理论依据。

γ射线穿过UF_6后周围剂量当量累积因子的模拟计算

采用EGS5蒙特卡罗程序计算了γ射线穿过UF6材料后的周围剂量当量累积因子。计算给出了50 keV～3MeV范围,1～10平均自由程下的光子周围剂量当量累积因子,并给出了与计算值符合度较好的参数化拟合公式。计算结果将便于采用线性减弱系数对涉及UF6材料的剂量计算。

UF_6物理化学特性对核燃料循环设施的影响

探讨了铀转化、铀浓缩和元件制造工程设计中针对UF_6物理化学特性需要考虑的核安全问题及采取的应对措施,并展望了其未来的研究方向。

UF_6运输事故情景及扩散模型研究

本文讨论了运输条件下的UF6泄漏事故情景,引入RASCAL4模型中控制体的概念,结合UF6烟羽的重气特性及化学与热力学特性,以直线高斯烟羽模型为基础,构建了UF6泄漏扩散模型。并与法国1986—1989年三次UF6释放实验监测数据及HGSYSTEM/UF6模型计算数据对比,对模型进行了初步验证。验证结果表明,该模型的计算结果接近实验结果,可以准确的描述UF6在环境中的扩散迁移情况,适用于运输条件下的UF6事故后果评价。

六氟化铀与卤化氢气体的反应动力学研究

研究了UF_6+HX(HX=HCl,HBr和HI)反应动力学.结果显示,UF_6+HX反应速率随HCl-HBr-HI次序增加,在室温下它们的反应速率常数分别为2.32 ×10^(-6),6. 43×10^(-4)和 5.89×10^(-3)s^(-1)·Pa^(-1).UF_6+HCl和UF_6+HBr反应的表观活化能分别为11.29和4.18kJ/mol.以上反应速率依次增加,表观活化能依次减小的趋向与HX的键能以HCl-HBr-HI次序减小相符合.