核燃料后處理工程題

一、填空題1、核燃料后處理的任務是：2、首端處理包括：

3、硝酸鈾酰一步脫硝一還原流程包括：4、蒸發(fā)濃縮酸性廢液用甲醛脫硝的目的是：

5、核燃料后處理過程中產生的放射性廢物按

進行分類，以便制訂各類廢物的管理原則。6.在lB槽中實現鈾與钚的分離原理：7.一個萃取分離循環(huán)包括三個主要步驟：

8.在Purex流程圖中，常用1A表示

；F表示

，X表示，S表示，P表示

，U表示

，W表示，OK表示，R表示

，TS表示。9.混合澄清槽的操作、運行可以分為等步驟10.

是除去溶劑的降解產物、保留的裂片元素、鈾、钚等，盡可能地恢復溶劑原有的性能。目前常用的凈化方法是

一、填空題11.除碘是工藝廢氣凈化的重點，大多數后處理廠采用

的干法吸附技術，它的除碘效果更好。12.放射性氣溶膠可采用

等方法來凈化處理。13.在溶芯過程中向溶解器通往適量的氧氣作用是：

14.在溶芯結束時出料溫度一般控制在50~60℃，這是為了

15.鈾钚共萃取料液的制備包括：

一、填空題16.混合澄清槽的相口包括

17.影響TBP萃取鈾（）的因素主要有：

。18TBP萃取鈾、钚時，萃取過程需在

下進行，提高溫度

鈾、钚萃取，19.在钚的凈化循環(huán)2AF料液的制備過程中，通常用

調整钚的價態(tài)；20.由硝酸钚溶液制備金屬钚大致需要經過下面四個步驟；

21鈾钚氧化物混合燃料的制備方法有：

22.鈾凈化循環(huán)2DF料液制備過程中，采取的措施是：

23.在混合澄清槽運行中，可能出現的問題有：

等。一、填空題24脈沖篩板柱內兩相傳質性能與流體動力學特性密切相關，黏度愈大，HTU值

；密度差愈大HTU值

。傳質單元高度NTU)水或(NTU)有反映了

；(NTU)有表明

4.在钚的各溶劑萃取循環(huán)中，應當特別注意在料液制備或稀釋含钚溶液時，應當用

5.當鈾飽和度為100%時，TBP濃度為1.096M，則1升該TBP最多能萃取

摩爾UO2(NO3)2,已知鈾的溶劑化數為2.二、選擇題1.用化學試劑還原法實現鈾钚分離的方法中，使用最早并廣泛使用的還原劑是………（）A.氨基磺酸亞鐵B.硝酸亞鐵-肼

C.鈾（Ⅳ）D.硝酸羥氨2.由硝酸钚溶液制備金屬钚，目前大多數國家采用（）步流程?！ǎ〢.3B.4C.5D.63.硝酸鈾酰一步法脫硝所采用流化氣體是…（）A.75%H2+25N2B.25%H2+75N2C.50%H2+50N2D.75%H2+25NH34.對放射性廢液的處理，最昂貴的方法是：…（）A.凝聚沉淀濃縮法.B.膜分離濃縮法C.蒸發(fā)濃縮法D.離子交換分離濃縮法5.低溫、低酸條件有利于對（）的去除。…（）A.ZrB.NbC.RuD.Np6.對天然鈾或低富集鈾燃料元件，用TBP萃取時通常采用的濃度(體積)是（）A.100%B.30%C.50%D.15%7.在钚凈化循環(huán)中，通常采用（）調整钚的價態(tài)?！ǎ〢.KMnO4B.H2O2C.HNO2D.NaNO2

8.溶解草酸钚沉淀反應器上的草酸钚結疤和溶解不合格的草酸钚沉淀產品。經常使用的沉淀的試劑為（）A.硝酸-氫氟酸B.(NH4)2C03C.Na2C03D.NaOH9.在脈沖篩板柱中，隨著兩相空塔流速和脈沖強度的變化，兩相流動狀況和混合狀態(tài)可以分為五個操作區(qū),其中應控制脈沖篩板柱在（）運轉…………（）A.液泛區(qū)B.混合澄清區(qū)C.不穩(wěn)定區(qū)D.乳化區(qū)10.在下列固化方法中，工藝過程最簡單的是…………（）A.瀝青固化B.水泥固化C.玻璃固化D.陶瓷固化11.對下列離子的穩(wěn)定性排序正確的是：……（）

A.Pu3+＞Np3+＞U3+B.Pu4+＞U4+＞Np4+C.Np5+＞U5+＞Pu5+D.U6+＞Pu6+＞Np6+

13.用化學試劑還原法實現鈾钚分離的方法中，被稱為“無鹽分還原劑”的是…()A.氨基磺酸亞鐵B.硝酸亞鐵-肼C.鈾（Ⅳ）D.硝酸羥氨14.將硝酸钚轉化為沉淀物的方法有多種，其中以（）最好（）A.H2O2B.H2C2O4C.HFD.NaOH15.在下列提高UO3活性的措施中，哪一項不合理…………（)A.提高反應速率B.加入硫酸根C.增加停留時間D.機械研磨16.對鹽分含量較高的中低放廢液比較廣泛采用的方法是：…（）A.凝聚沉淀濃縮法.B.膜分離濃縮法C.蒸發(fā)濃縮法D.離子交換分離濃縮法17.高溫、高酸條件有利于對（）的去除?！ǎ〢.ZrB.NbC.RuD.Np18.溶解草酸钚沉淀反應器上的草酸钚結疤和溶解不合格的草酸钚沉淀產品。經常使用的沉淀的試劑為……（）A.HNO3-HFB.(NH4)2C03C.Na2C03D.NaOH19.混合澄清槽的相口有……………（）A.兩個B.三個C.四個D.五個20.在下列固化方法中，浸出率最高的是……（）A.瀝青固化B.水泥固化C.玻璃固化D.陶瓷固化21.在Purex工藝中常利用下列效應來提高鈾钚的回收率并強化對裂片元素的去除，其中不正確的是：A.利用鹽析效應來提高鈾和钚的回收率；B.利用飽和效應提高對裂片元素的凈化系數；C.利用添加F-等絡合劑來提高對95Zr的去除；D.利用稀釋效應來提高TBP的萃取能力；22..生產堆燃料元件包殼為鋁包殼，采用以下方法去殼：A.氫氧化鈉；B.6mol/LH2S04

；C.4~6mol/L熱硫酸；D.NaOH+NaNO3三、名字解釋

核燃料：冷料過渡：有機相鈾飽和度：核燃料后處理的任務是：。在lB槽中實現鈾與钚的分離原理：核燃料的燃耗：放射性廢物處理四、問答題1、簡述磷酸鉍流程，Redox流程和Purex流程的主要工序及其主要優(yōu)缺點.2.簡述幾種還原钚（Ⅳ）實現鈾钚分離的方法及優(yōu)缺點？3.簡述“先進核燃料循環(huán)體系”（或稱潔凈核能體系）研究的目標及其實現途徑。4.為什么說，確保IA槽(柱)的穩(wěn)定運行是核燃料后處理廠的關鍵環(huán)節(jié)?5、用方框圖描述熱中子堆乏燃料元件后處理Purex流程的主要步驟6、簡述混合澄清槽、脈沖篩板柱、離心萃取器的工作原理、主要優(yōu)缺點及其在Purex流程中的應用。1、核燃料：用于維持反應堆鏈式反應的材料，由易裂變核素(吸收中子后能凈增中子)和可轉換核素(吸收中子后能產生易裂變核素)組成。2、放射性廢物處理：為了使放射性廢物轉變成適于往大氣、水體排放或返回復用或最終處置的狀態(tài)，所實施的工藝過程。3、界面污物：在Purex流程的混合澄清槽和脈沖篩板柱中，有機相的輻解產物、水相和一些固體微粒在混合攪拌中產生的聚集在兩相之間的界面上放射性極強的穩(wěn)定混合物。4、冷料過渡：在開車時投熱料之前及準備停車、料液接近處理完畢時，把放射性比活度較低的元件或未經輻照的“冷元件”溶解，調制成1AF料液用于置換1A槽物料的過程，以提高有機相的鈾飽和度、排擠有機相對裂變產物的萃取，避免lAP攜帶放射性往后續(xù)工序遷移。5、核燃料的燃耗：核燃料中易裂變核素消耗的原子百分數或用每噸核燃料產生的能量表示，如兆瓦日。

為什么說，確保IA槽(柱)的穩(wěn)定運行是核燃料后處理廠的關鍵環(huán)節(jié)?

答：1)后處理廠穩(wěn)定運行的持續(xù)時間，生產負荷由1A槽(柱)控制；2)后處理流程中鈾線和钚線需要幾個凈化循環(huán)，在很大程度上取決于1A槽(柱)的凈化效果；3)有機溶劑的質量、再生效果及對萃取過程的影響主要體現在1A槽(柱)；4)運行過程中，軸于1A槽界面污物的產生及其放射性積累所導致的開、停車期間放射性后移問題最突出；5)237Np回收率的高低在很大程序上取決于lAP中鈾飽和度的控制；6)在lAW中鈾、钚金屬的流失量占整個工藝流程中鈾钚總流失量的30％左右。

4、簡述混合澄清槽、脈沖篩板柱、離心萃取器的工作原理、主要優(yōu)缺點及其在Purex流程中的應用。答：混合澄清槽工作原理：每一級由混合室和澄清室組成，將若干級水平串聯構成多級混合澄清槽。在混合室借助于機械或空氣脈沖攪拌，使有機相和水相充分混合，實現兩相間的傳質?；诨旌弦旱拿芏却笥诔吻迨矣袡C相的密度，混合液由混合室流向澄清室。在澄清室，基于有機相與水相的密度差，借重力澄清分相，使來自混合室的乳狀液澄清分相。主要優(yōu)缺點：混合澄清槽是一種箱式設備，高度低、結構簡單、易于放大設計、適應性強、在工藝條件變化范圍較大的仍能穩(wěn)定運行，如果物料在每級的停留時間不小于2分鐘，則級效率可達90％以上，能成功地處理3.7×1013Bq／L料液，容易提高生產能力。但由于物料在槽內的滯留量大，停留時間長，導致溶劑降解嚴重，(特別是在處理高燃耗乏燃料元件時)，界面污物在槽內積累難以排除。在動力堆高燃料乏燃耗的處理中，混合澄清槽主要用于鈾的第二、三凈化循環(huán)及污溶劑的堿洗、酸洗中。脈沖篩板柱工作原理：脈沖篩板柱由萃取(洗滌、反萃)板段和上下澄清段組成，在板段借助于機械脈沖或空氣脈沖實現兩相混合，分散相液流通過篩板被粉碎成小液滴，多層篩板使分散相多次分散、多次凝結，不斷更新兩相界面，以利于兩相間的傳質，也減輕了柱內軸向混合效應，同時也加劇兩相的湍流運動。在澄清段借助重力澄清分相，當有機相為連續(xù)相時，相界面在下澄清段。反之，則在上澄清段。主要優(yōu)缺點：脈沖萃取柱具有細長的幾何形狀，存液量小、溶劑停留時間短，溶劑輻射降解效應小，并有利于搗9Pu臨界安全控制。對固體顆粒易從下澄清段排出，有自凈作用，因此界面污物的影響遠比混合澄清槽小。主要缺點是豎直方向所占空間大，設備室建造費用高。脈沖篩板柱主要用于鈾钚共去污分離循環(huán)和钚線第二、三凈化循環(huán)。離心萃取器