铀溶液多体系统核临界安全实验不确定度分析与基准化

为研究铀溶液多体系统的核临界安全特性,中国原子能科学研究院利用铀溶液核临界安全实验装置开展了两个系列的双平板式多体系统核临界安全实验,并完成了所有实验数据的不确定度分析和基准化。铀溶液多体系统由正对的两个相同尺寸的平板容器组成,平板容器之间的距离和隔离体能够改变,开展了距离效应和屏蔽效应共24个临界实验。根据国际核临界安全基准实验手册(ICSBEP)提出的不确定度分析方法进行了实验的不确定度分析,最大的总不确定度为200 pcm。建立了全部实验的详细基准模型,对两套蒙特卡罗软件与核截面数据库的组合计算特定系统k_(eff)的适用性进行了评价。两套组合的计算值与基准值的最大计算偏差分别为309.0 pcm和252.0 pcm,确认这两套组合均可用于相关系统的临界安全设计或安全分析。

铀溶液核临界安全实验装置首次物理启动

介绍了用于核临界安全问题研究的铀溶液实验装置,给出了在活性区全水反射层情况下首次物理启动时的核燃料装料步骤。用外推法、内插法、功率稳定法实验测定的硝酸铀酰溶液的临界体积为20479.62mL,从而给出235U的临界质量为1579.184g。最后给出控制棒价值的实验刻度等。

铀溶液核临界安全实验装置控制保护系统

主要阐述了铀溶液核临界安全实验装置控制保护系统的设计思想、保障技术和系统原理。

铀溶液核临界安全实验装置

硝酸铀溶液液核临界安全实验装置专门用于研究乏燃料后处理中储存容器的核临界安全问题。为了得到我国自己的核临界安全实验数据，中国原子能科学研究院设计，建造了铀溶液核临界安全实验装置，实验装置的活性区硝酸铀酰溶液内可含中子吸收体或不含中子吸收体，活性区可有反射层或没有反射层，在以上四种条件下，可对不同硝酸铀酰溶液浓度进行临界试验研究，该实验装置具有多种安全保护措施，但运行方式简便，启动，停止容易，单次误操作不危及实验装置的特点，该装置还具有可视性定量，限量自动加料系统，高精度全程液位测量计以及采用多操作步骤才能完成‘一次注量’的控制方式等特点，安全分析认为该装置造成核临界事故的概率为10^-8。

大量铀溶液中^(237)Np含量的γ谱法测量

研究建立了γ谱法直接测定大量铀溶液中2 3 7Np的方法。利用2 3 7Np在 86keV附近的γ射线峰扣除其子体2 3 3 Pa的影响 ,可以定量测定2 3 7Np。铀溶液中的大量铀对 86keV附近的γ射线有较强吸收 ,86keV附近峰面积的对数与铀浓度呈线性关系 ,用最小二乘法进行拟合线性 ,对铀的影响加以校正。

电位滴定法测定铀溶液中的游离酸

在铀酰溶液中直接加入F^-、C_2O_4^(2-)离子,在DMF的非水介质中,UO_2^(2+)与F^-、C_2O_4^(2-)形成稳定的[UO_2(C_2O_4)·F_3·H_2O]^(3-)复合络合物,有效的掩蔽了UO_2^(2+)离子,以免UO_2^(2+)的水解。借助于电位滴定法,用Na_2B_4O_7溶液快速而准确的滴定出铀酰溶液中的游离酸浓度。

用离子交换法去除贫铀溶液中硝酸根的研究

由于铀溶液中的硝酸根对阴离子交换树脂具有较强的亲合力,相当低的硝酸根就足以干扰硫酸铀酰离子的吸附。利用一种高效吸附硝酸根的阴离子交换树脂吸附铀溶液中的硝酸根,再用NaOH溶液解吸,淋洗合格液中ρ(NO3-)达60g/L左右。试验结果表明,用N 3树脂对铀溶液中的硝酸根进行吸附,可以实现从铀溶液中回收硝酸根的技术要求。

从高浓度铀溶液中回收铀的研究

研究了从高浓度铀溶液中回收铀的工艺。采用了新型离子交换塔,对工艺的操作和控制进行了一些改进,主要采取了优选高容量离子交换树脂、提高吸附原液的吸附质量、强化离子交换工序的脱液和采用新的淋洗操作方法等措施。经过2a多生产实践,获得了良好的经济效益,有几项工艺参数和技术指标达到国内外较先进水平。

渗析法从铀溶液中分离硫酸的初探

采用硫酸淋洗载铀树脂时,淋洗合格液中的硫酸浓度很高,扩散渗析可以用来分离回收其中大部分的硫酸,从而降低溶液的酸度,减少了沉淀产品的碱耗。通过初步试验,探讨了用离子交换扩散渗析膜有选择性地回收酸分离铀的机理及影响因素。

渗析法从铀溶液中分离硫酸的进一步探索

用硫酸淋洗载铀树脂所得的合格液,来考察在不同渗析条件下聚醚型阴离子交换膜的静态和动态行为,及影响渗析传质的有关因素。初步试验表明,扩散渗析可以用来分离回收其中大部分的硫酸,从而降低溶液的酸度,减少沉淀产品的碱耗。

ICP-AES法分析测定铀溶液中的痕量锆

在5mol/L HNO_3体系下,采用CL-TBP萃淋树脂将铀溶液中的基体U与痕量Zr进行分离,而U则几乎全部保留在树脂柱上。分离后的样品用ICP-AES法分析测定Zr的含量。分析试样中Zr的加标回收率为99.4%~100.2%,测定结果的相对标准偏差(n=6)小于2%。

用5-壬基水杨醛肟从含铀溶液中萃取钼

T.A.Lasheena等研究了用5-壬基水杨醛肟,LIX 622N从含Mo（Ⅵ）和U（Ⅵ）的硫酸浸出液中提取钼。最佳试验条件确定为：10%LIX 622N＋煤油,平衡pH为1.0,Vo/Va=1∶1。该条件下,通过两级逆流萃取,Mo（Ⅵ）萃取完全。用红外光谱（FTIR）分析形成的络合物MoO2R2。

热铀溶液中铀的化学分离——TOPO-甲苯萃取法

本文介绍了由反应堆卸料元件热铀溶液中,分离铀的一种化学方法。此方法中铀的回收率达99%。

含铀溶液中铀的分离和富集技术研究进展

铀资源是核工业发展的基础资源,从海水和盐湖卤水等溶液中富集和分离铀具有广阔的前景和重要的意义。本文介绍了含铀溶液中铀的分离和富集技术,总结分析了吸附法、离子交换法、电化学法、溶剂萃取法和膜分离法等分离技术在铀分离和富集过程中的应用。在此基础上对未来铀的分离和富集技术进行了展望。

美国查明Y-12发生铀溶液泄漏的原因

【美国诺克斯新闻（Knoxnews）网2007年6月27日报道】在经过认真的调查之后，调查人员查明了Y-12核武器厂在2007年2月发生2次铀溶液泄漏的原因。

美国从辐照后的低浓铀溶液提取钼-99

【美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室网站2013年5月13日报道】美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室（LANL）于2013年5月13日宣布，该实验室首次从辐照后的低浓铀燃料（这种燃料已被多次循环用于生产钼一99）中提取出钼一99。在这一过程中，钼．99或铀的回收量实际上没有发生任何损失。这意味着钼一99的分离技术以及对低浓铀燃料进行循环使用具有可行性。

Y-12厂发生2次铀溶液溢出事故

【美国田纳西地区信息中心网站2007年3月29日报道】美国能源部（DOE）承包商官员在橡树岭表示，由于发生了2次浓缩铀溶液溢出事故，Y-12厂的铀循环作业已经停止。

强碱性阴离子树脂对铀的循环吸附-淋洗性能及动力学分析

采用201×7强碱性阴离子树脂,通过固定床动态吸附试验,考察了循环吸附次数、吸附原液浓度、吸附原液流量等因素对树脂吸附铀穿透时间与饱和容量影响;开展树脂对铀的动态循环吸附-淋洗-转型试验,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和工艺矿物学参数测试系统(MLA)对吸附前后树脂的表面进行表征和分析,测试饱和树脂与贫树脂杂质元素含量,探讨树脂“中毒”的物理化学机理以及有效的解毒方式;理论推导出树脂吸附铀动力学模型,并对试验数据进行拟合,验证模型的精确度。结果表明:循环吸附次数、吸附原液浓度、吸附原液流量等因素对树脂吸附穿透时间与饱和容量有较大影响。当动态循环吸附-淋洗-转型次数达到10次时,树脂表面和孔隙积累了沉淀物,功能基团上积累PO_(4)^(3−)、Mo、SiO_(2)等杂质元素,造成树脂“中毒”,树脂吸附饱和容量降低了13.7%,淋洗峰值降低了28.9%;树脂“中毒”主要是沉淀物堵塞树脂通道造成功能基团物理失效,以及亲基性杂质元素占据功能基团造成功能基团化学失效。NaOH“解毒”树脂后,树脂饱和容量较解毒前提高了9.9%,树脂的淋洗率达到99.8%,树脂具有较强的稳定性。理论推导出的固定床吸附动力学模型能很好地描述树脂吸附铀的动力学过程,拟合精度高。

用纳滤膜从酸性溶液中富集铀的可行性研究

针对铀矿酸法地浸浸出液的饱和树脂再吸附工艺和淋萃流程存在的技术问题,提出了纳滤膜2次富集离子交换淋洗液的新方法。试验结果表明,当酸性溶液中铀质量浓度约为2g/L时,纳滤膜(M7)对溶液中铀的富集效果较好。在压力2.0 MPa、温度25℃条件下,铀浓度富集倍数达4.48,透析液中平均铀质量浓度为18mg/L,铀回收率为99.26%。

磷灰石对溶液中铀的去除行为研究

通过静态实验,分别研究了不同的时间、pH值、铀初始质量浓度、磷灰石用量等条件下磷灰石去除溶液中铀的行为.结合红外光谱、扫描电镜、X衍射和磷析出量等分析结果,初步探讨了天然磷灰石去除铀的机理.结果表明,一定质量的磷灰石对溶液中铀的去除量随铀初始浓度的增大而增大,随着温度的升高先上升后下降.在pH值为3~4,天然磷灰石用量为1.0 g时去除效果最好,铀的去除率高达80%以上,反应在120 min基本达到平衡,反应符合二级动力学方程.XRD分析可知磷灰石主要成份是Ca5H2（PO4）3F、Ca8H2（PO4）6·H2O,扫描电镜分析与含铀溶液反应前后磷灰石矿物形貌变化不大,磷灰石对溶液中铀的去除主要以吸附和离子交换作用为主.