热堆制备低放射性233U的钍铀转换方法

233 U比235 U具有更好的燃料特性,是具有潜在重要应用价值的核燃料,但直接使用钍铀或钍钚混合燃料在堆中辐照得到的233 U,含有大量的232 U及234 U,放射性较强,难以像235 U一样作为常规核燃料使用。基于低放射性233 U的制备需求,本文分析了232 Th-233 U转化中U同位素杂质232 U及234 U的产生途径,采用可有效减少232 U生成的热堆辐照思路,研究了热堆制备低放射性233 U的辐照工艺。利用MCNP程序对232 Th样品在西安脉冲堆堆内辐照过程进行建模,分析了辐照时间、冷却时间、多个“辐照-冷却”周期法辐照及中间产物230 Th对辐照产物的影响,给出了西安脉冲堆制备低放射性233 U辐照工艺。研究结果表明,本文制备的低放射性233 U产品中233 U的质量分数为10^-5量级,232 U、234 U与233 U的质量比分别小于10^-6和10^-3,符合低放射性233 U指标要求。