核燃料后處理工程題

一、填空題1、核燃料后處理的任務(wù)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(chǎn)生的放射性廢物按

進(jìn)行分類，以便制訂各類廢物的管理原則。6.在lB槽中實(shí)現(xiàn)鈾與钚的分離原理：7.一個(gè)萃取分離循環(huán)包括三個(gè)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(yùn)行可以分為等步驟10.

是除去溶劑的降解產(chǎn)物、保留的裂片元素、鈾、钚等，盡可能地恢復(fù)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(diǎn)，大多數(shù)后處理廠采用

的干法吸附技術(shù)，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(jié)束時(shí)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(shí)，萃取過程需在

下進(jìn)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(diào)整钚的價(jià)態(tài)；20.由硝酸钚溶液制備金屬钚大致需要經(jīng)過下面四個(gè)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(yùn)行中，可能出現(xiàn)的問題有：

等。一、填空題24脈沖篩板柱內(nèi)兩相傳質(zhì)性能與流體動力學(xué)特性密切相關(guān)，黏度愈大，HTU值

；密度差愈大HTU值

。傳質(zhì)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(yīng)當(dāng)特別注意在料液制備或稀釋含钚溶液時(shí)，應(yīng)當(dāng)用

5.當(dāng)鈾飽和度為100%時(shí)，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(shù)為2.二、選擇題1.用化學(xué)試劑還原法實(shí)現(xiàn)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(shù)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(shí)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(diào)整钚的價(jià)態(tài)。……（）A.KMnO4B.H2O2C.HNO2D.NaNO2

8.溶解草酸钚沉淀反應(yīng)器上的草酸钚結(jié)疤和溶解不合格的草酸钚沉淀產(chǎn)品。經(jīng)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(qiáng)度的變化，兩相流動狀況和混合狀態(tài)可以分為五個(gè)操作區(qū),其中應(yīng)控制脈沖篩板柱在（）運(yùn)轉(zhuǎn)…………（）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(xué)試劑還原法實(shí)現(xiàn)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(zhuǎn)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(xiàng)不合理…………（)A.提高反應(yīng)速率B.加入硫酸根C.增加停留時(shí)間D.機(jī)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。……………（）A.ZrB.NbC.RuD.Np18.溶解草酸钚沉淀反應(yīng)器上的草酸钚結(jié)疤和溶解不合格的草酸钚沉淀產(chǎn)品。經(jīng)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(gè)B.三個(gè)C.四個(gè)D.五個(gè)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(yīng)來提高鈾钚的回收率并強(qiáng)化對裂片元素的去除，其中不正確的是：A.利用鹽析效應(yīng)來提高鈾和钚的回收率；B.利用飽和效應(yīng)提高對裂片元素的凈化系數(shù)；C.利用添加F-等絡(luò)合劑來提高對95Zr的去除；D.利用稀釋效應(yīng)來提高TBP的萃取能力；22..生產(chǎn)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(jī)相鈾飽和度：核燃料后處理的任務(wù)是：。在lB槽中實(shí)現(xiàn)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(diǎn).2.簡述幾種還原钚（Ⅳ）實(shí)現(xiàn)鈾钚分離的方法及優(yōu)缺點(diǎn)？3.簡述“先進(jìn)核燃料循環(huán)體系”（或稱潔凈核能體系）研究的目標(biāo)及其實(shí)現(xiàn)途徑。4.為什么說，確保IA槽(柱)的穩(wěn)定運(yùn)行是核燃料后處理廠的關(guān)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(diǎn)及其在Purex流程中的應(yīng)用。1、核燃料：用于維持反應(yīng)堆鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的材料，由易裂變核素(吸收中子后能凈增中子)和可轉(zhuǎn)換核素(吸收中子后能產(chǎn)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(zhuǎn)變成適于往大氣、水體排放或返回復(fù)用或最終處置的狀態(tài)，所實(shí)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(jī)相的輻解產(chǎn)物、水相和一些固體微粒在混合攪拌中產(chǎn)生的聚集在兩相之間的界面上放射性極強(qiáng)的穩(wěn)定混合物。4、冷料過渡：在開車時(shí)投熱料之前及準(zhǔn)備停車、料液接近處理完畢時(shí)，把放射性比活度較低的元件或未經(jīng)輻照的“冷元件”溶解，調(diào)制成1AF料液用于置換1A槽物料的過程，以提高有機(jī)相的鈾飽和度、排擠有機(jī)相對裂變產(chǎn)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?jǐn)?shù)或用每噸核燃料產(chǎn)生的能量表示，如兆瓦日。

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

答：1)后處理廠穩(wěn)定運(yùn)行的持續(xù)時(shí)間，生產(chǎn)負(fù)荷由1A槽(柱)控制；2)后處理流程中鈾線和钚線需要幾個(gè)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(jī)溶劑的質(zhì)量、再生效果及對萃取過程的影響主要體現(xiàn)在1A槽(柱)；4)運(yùn)行過程中，軸于1A槽界面污物的產(chǎn)生及其放射性積累所導(dǎo)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(gè)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(diǎn)及其在Purex流程中的應(yīng)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(lián)構(gòu)成多級混合澄清槽。在混合室借助于機(jī)械或空氣脈沖攪拌，使有機(jī)相和水相充分混合，實(shí)現(xiàn)兩相間的傳質(zhì)?；诨旌弦旱拿芏却笥诔吻迨矣袡C(jī)相的密度，混合液由混合室流向澄清室。在澄清室，基于有機(jī)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(diǎn)：混合澄清槽是一種箱式設(shè)備，高度低、結(jié)構(gòu)簡單、易于放大設(shè)計(jì)、適應(yīng)性強(qiáng)、在工藝條件變化范圍較大的仍能穩(wěn)定運(yùn)行，如果物料在每級的停留時(shí)間不小于2分鐘，則級效率可達(dá)90％以上，能成功地處理3.7×1013Bq／L料液，容易提高生產(chǎn)能力。但由于物料在槽內(nèi)的滯留量大，停留時(shí)間長，導(dǎo)致溶劑降解嚴(yán)重，(特別是在處理高燃耗乏燃料元件時(shí))，界面污物在槽內(nèi)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(jī)械脈沖或空氣脈沖實(shí)現(xiàn)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(jié)，不斷更新兩相界面，以利于兩相間的傳質(zhì)，也減輕了柱內(nèi)軸向混合效應(yīng)，同時(shí)也加劇兩相的湍流運(yùn)動。在澄清段借助重力澄清分相，當(dāng)有機(jī)相為連續(xù)相時(shí)，相界面在下澄清段。反之，則在上澄清段。主要優(yōu)缺點(diǎn)：脈沖萃取柱具有細(xì)長的幾何形狀，存液量小、溶劑停留時(shí)間短，溶劑輻射降解效應(yīng)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(yuǎn)比混合澄清槽小。主要缺點(diǎn)是豎直方向所占空間大，設(shè)備室建造費(fèi)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