废树脂辐解气体对普通硅酸盐水泥矿物成分影响的热力学分析

水泥的矿物相成分及含量是影响水泥固化体性能的关键因素,本文基于热力学吉布斯自由能最小化方法,采用GEMS软件研究了废树脂辐解产生的H_(2)、CH_(4)、CO_(2)3种气体对普通硅酸盐水泥矿物相组成和矿物相总体积的影响。结果表明:仅有少量H_(2)和CH_(4)与水泥水化产物反应,造成高Ca/Si的矿物相溶解,矿物相的总体积基本稳定;辐解产生的CO_(2)会先与水泥水化产物中的羟钙石反应,羟钙石完全溶解后,硅酸盐矿物开始溶解,最后形成由大量碳酸盐和少量黏土矿物组成的体系,矿物相的总体积减小。本研究结果揭示了废树脂辐解产生气体引起水泥固化体降解的演变规律及机制,可为废树脂水泥固化体处置安全评价提供数据支撑。

废树脂水泥固化体辐解气体测定

自行研制了辐解气体收集器，对该收集器进行了密封性检验，并利用检验合格的收集器及气相色谱对废树脂水泥固化体的耐γ辐照试验及辐解气体进行了检测。实验结果表明：当累积剂量为10^5Gy时，可检测到6种辐解气体，其中H2占34．77％-49．75％。因此，当放射性废树脂及放射性废树脂水泥固化体贮存和处置时，必须关注贮存与处置期间产生的辐解气体。

核燃料溶液系统临界事故分析的辐解气体模型改进

对瞬态临界事故的准确模拟是核燃料溶液系统临界安全评估的关键因素。现有的辐解气体模型经验参数较多,导致功率特性预测存在较大偏差。为提高模拟精度和避免对模型中经验参数取值的依赖,需对辐解气体模型进行改进。基于对溶液中辐解气体行为的分析和简化假设,建立了包含辐解气体浓度、辐解气泡单位体积物质量和气泡数量密度的守恒模型,并将其与点堆中子动力学模型和二维导热模型相耦合,开发了溶液系统二维瞬态分析程序,通过日本TRACY实验进行了验证。结果表明,程序模拟值与实验数据符合较好,程序模型能够准确模拟溶液系统临界事故的功率变化。

乙丙橡胶电缆材料的辐射降解初步研究

在核电厂运行期间,需要对乙丙橡胶(EPDM)电缆材料的老化状况进行监测评估。采用气体质谱分析仪研究了EPDM电缆材料在γ射线辐照后辐解气体的种类和生成量。通过跟踪其辐照后产生小分子产物来对电缆的老化状况进行评估,采用断裂伸长率测试、红外测试、热重测试和差示扫描量热测试表征其性能,对电缆材料的老化进行监测与评估,并对未来检测技术发展趋势做出展望。

两种硅泡沫材料耐电子束辐射性能的研究

采用傅立叶红外 (FT- IR)谱仪、万能材料试验机、电子蠕变松弛试验机分析了辐照前后材料的化学结构、压缩性能和应力松弛率的变化。同时使用质谱 (MS)仪确定了辐解气体产物的组分 ,并通过负压进样系统利用气相色谱 (GC)仪准确测定了气体产量。结果表明 ,两种硅泡沫材料经辐照后其化学结构和力学性能都发生了改变 ,相同条件下甲基乙烯基硅泡沫 (MVSF)的力学性能受吸收剂量影响比甲基苯基乙烯基硅泡沫 (MPVSF)更为显著 ;MVSF辐解的气体产量比 MDVSF的高。综合分析结果 ,认为MPVSF的耐辐射性比 MVSP的强 ,因此推荐 MPVSF替代