核燃料后处理工程题

一、填空题1、核燃料后处理的任务是：2、首端处理包括：

3、硝酸铀酰一步脱硝一还原流程包括：4、蒸发浓缩酸性废液用甲醛脱硝的目的是：

5、核燃料后处理过程中产生的放射性废物按

进行分类，以便制订各类废物的管理原则。6.在lB槽中实现铀与钚的分离原理：7.一个萃取分离循环包括三个主要步骤：

8.在Purex流程图中，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、运行可以分为等步骤10.

是除去溶剂的降解产物、保留的裂片元素、铀、钚等，尽可能地恢复溶剂原有的性能。目前常用的净化方法是

一、填空题11.除碘是工艺废气净化的重点，大多数后处理厂采用

的干法吸附技术，它的除碘效果更好。12.放射性气溶胶可采用

等方法来净化处理。13.在溶芯过程中向溶解器通往适量的氧气作用是：

14.在溶芯结束时出料温度一般控制在50~60℃，这是为了

15.铀钚共萃取料液的制备包括：

一、填空题16.混合澄清槽的相口包括

17.影响TBP萃取铀（）的因素主要有：

。18TBP萃取铀、钚时，萃取过程需在

下进行，提高温度

铀、钚萃取，19.在钚的净化循环2AF料液的制备过程中，通常用

调整钚的价态；20.由硝酸钚溶液制备金属钚大致需要经过下面四个步骤；

21铀钚氧化物混合燃料的制备方法有：

22.铀净化循环2DF料液制备过程中，采取的措施是：

23.在混合澄清槽运行中，可能出现的问题有：

等。一、填空题24脉冲筛板柱内两相传质性能与流体动力学特性密切相关，黏度愈大，HTU值

；密度差愈大HTU值

。传质单元高度NTU)水或(NTU)有反映了

；(NTU)有表明

4.在钚的各溶剂萃取循环中，应当特别注意在料液制备或稀释含钚溶液时，应当用

5.当铀饱和度为100%时，TBP浓度为1.096M，则1升该TBP最多能萃取

摩尔UO2(NO3)2,已知铀的溶剂化数为2.二、选择题1.用化学试剂还原法实现铀钚分离的方法中，使用最早并广泛使用的还原剂是………（）A.氨基磺酸亚铁B.硝酸亚铁-肼

C.铀（Ⅳ）D.硝酸羟氨2.由硝酸钚溶液制备金属钚，目前大多数国家采用（）步流程。…………（）A.3B.4C.5D.63.硝酸铀酰一步法脱硝所采用流化气体是…（）A.75%H2+25N2B.25%H2+75N2C.50%H2+50N2D.75%H2+25NH34.对放射性废液的处理，最昂贵的方法是：…（）A.凝聚沉淀浓缩法.B.膜分离浓缩法C.蒸发浓缩法D.离子交换分离浓缩法5.低温、低酸条件有利于对（）的去除。…（）A.ZrB.NbC.RuD.Np6.对天然铀或低富集铀燃料元件，用TBP萃取时通常采用的浓度(体积)是（）A.100%B.30%C.50%D.15%7.在钚净化循环中，通常采用（）调整钚的价态。……（）A.KMnO4B.H2O2C.HNO2D.NaNO2

8.溶解草酸钚沉淀反应器上的草酸钚结疤和溶解不合格的草酸钚沉淀产品。经常使用的沉淀的试剂为（）A.硝酸-氢氟酸B.(NH4)2C03C.Na2C03D.NaOH9.在脉冲筛板柱中，随着两相空塔流速和脉冲强度的变化，两相流动状况和混合状态可以分为五个操作区,其中应控制脉冲筛板柱在（）运转…………（）A.液泛区B.混合澄清区C.不稳定区D.乳化区10.在下列固化方法中，工艺过程最简单的是…………（）A.沥青固化B.水泥固化C.玻璃固化D.陶瓷固化11.对下列离子的稳定性排序正确的是：……（）

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

13.用化学试剂还原法实现铀钚分离的方法中，被称为“无盐分还原剂”的是…()A.氨基磺酸亚铁B.硝酸亚铁-肼C.铀（Ⅳ）D.硝酸羟氨14.将硝酸钚转化为沉淀物的方法有多种，其中以（）最好（）A.H2O2B.H2C2O4C.HFD.NaOH15.在下列提高UO3活性的措施中，哪一项不合理…………（)A.提高反应速率B.加入硫酸根C.增加停留时间D.机械研磨16.对盐分含量较高的中低放废液比较广泛采用的方法是：…（）A.凝聚沉淀浓缩法.B.膜分离浓缩法C.蒸发浓缩法D.离子交换分离浓缩法17.高温、高酸条件有利于对（）的去除。……………（）A.ZrB.NbC.RuD.Np18.溶解草酸钚沉淀反应器上的草酸钚结疤和溶解不合格的草酸钚沉淀产品。经常使用的沉淀的试剂为……（）A.HNO3-HFB.(NH4)2C03C.Na2C03D.NaOH19.混合澄清槽的相口有……………（）A.两个B.三个C.四个D.五个20.在下列固化方法中，浸出率最高的是……（）A.沥青固化B.水泥固化C.玻璃固化D.陶瓷固化21.在Purex工艺中常利用下列效应来提高铀钚的回收率并强化对裂片元素的去除，其中不正确的是：A.利用盐析效应来提高铀和钚的回收率；B.利用饱和效应提高对裂片元素的净化系数；C.利用添加F-等络合剂来提高对95Zr的去除；D.利用稀释效应来提高TBP的萃取能力；22..生产堆燃料元件包壳为铝包壳，采用以下方法去壳：A.氢氧化钠；B.6mol/LH2S04

；C.4~6mol/L热硫酸；D.NaOH+NaNO3三、名字解释

核燃料：冷料过渡：有机相铀饱和度：核燃料后处理的任务是：。在lB槽中实现铀与钚的分离原理：核燃料的燃耗：放射性废物处理四、问答题1、简述磷酸铋流程，Redox流程和Purex流程的主要工序及其主要优缺点.2.简述几种还原钚（Ⅳ）实现铀钚分离的方法及优缺点？3.简述“先进核燃料循环体系”（或称洁净核能体系）研究的目标及其实现途径。4.为什么说，确保IA槽(柱)的稳定运行是核燃料后处理厂的关键环节?5、用方框图描述热中子堆乏燃料元件后处理Purex流程的主要步骤6、简述混合澄清槽、脉冲筛板柱、离心萃取器的工作原理、主要优缺点及其在Purex流程中的应用。1、核燃料：用于维持反应堆链式反应的材料，由易裂变核素(吸收中子后能净增中子)和可转换核素(吸收中子后能产生易裂变核素)组成。2、放射性废物处理：为了使放射性废物转变成适于往大气、水体排放或返回复用或最终处置的状态，所实施的工艺过程。3、界面污物：在Purex流程的混合澄清槽和脉冲筛板柱中，有机相的辐解产物、水相和一些固体微粒在混合搅拌中产生的聚集在两相之间的界面上放射性极强的稳定混合物。4、冷料过渡：在开车时投热料之前及准备停车、料液接近处理完毕时，把放射性比活度较低的元件或未经辐照的“冷元件”溶解，调制成1AF料液用于置换1A槽物料的过程，以提高有机相的铀饱和度、排挤有机相对裂变产物的萃取，避免lAP携带放射性往后续工序迁移。5、核燃料的燃耗：核燃料中易裂变核素消耗的原子百分数或用每吨核燃料产生的能量表示，如兆瓦日。

为什么说，确保IA槽(柱)的稳定运行是核燃料后处理厂的关键环节?

答：1)后处理厂稳定运行的持续时间，生产负荷由1A槽(柱)控制；2)后处理流程中铀线和钚线需要几个净化循环，在很大程度上取决于1A槽(柱)的净化效果；3)有机溶剂的质量、再生效果及对萃取过程的影响主要体现在1A槽(柱)；4)运行过程中，轴于1A槽界面污物的产生及其放射性积累所导致的开、停车期间放射性后移问题最突出；5)237Np回收率的高低在很大程序上取决于lAP中铀饱和度的控制；6)在lAW中铀、钚金属的流失量占整个工艺流程中铀钚总流失量的30％左右。

4、简述混合澄清槽、脉冲筛板柱、离心萃取器的工作原理、主要优缺点及其在Purex流程中的应用。答：混合澄清槽工作原理：每一级由混合室和澄清室组成，将若干级水平串联构成多级混合澄清槽。在混合室借助于机械或空气脉冲搅拌，使有机相和水相充分混合，实现两相间的传质。基于混合液的密度大于澄清室有机相的密度，混合液由混合室流向澄清室。在澄清室，基于有机相与水相的密度差，借重力澄清分相，使来自混合室的乳状液澄清分相。主要优缺点：混合澄清槽是一种箱式设备，高度低、结构简单、易于放大设计、适应性强、在工艺条件变化范围较大的仍能稳定运行，如果物料在每级的停留时间不小于2分钟，则级效率可达90％以上，能成功地处理3.7×1013Bq／L料液，容易提高生产能力。但由于物料在槽内的滞留量大，停留时间长，导致溶剂降解严重，(特别是在处理高燃耗乏燃料元件时)，界面污物在槽内积累难以排除。在动力堆高燃料乏燃耗的处理中，混合澄清槽主要用于铀的第二、三净化循环及污溶剂的碱洗、酸洗中。脉冲筛板柱工作原理：脉冲筛板柱由萃取(洗涤、反萃)板段和上下澄清段组成，在板段借助于机械脉冲或空气脉冲实现两相混合，分散相液流通过筛板被粉碎成小液滴，多层筛板使分散相多次分散、多次凝结，不断更新两相界面，以利于两相间的传质，也减轻了柱内轴向混合效应，同时也加剧两相的湍流运动。在澄清段借助重力澄清分相，当有机相为连续相时，相界面在下澄清段。反之，则在上澄清段。主要优缺点：脉冲萃取柱具有细长的几何形状，存液量小、溶剂停留时间短，溶剂辐射降解效应小，并有利于捣9Pu临界安全控制。对固体颗粒易从下澄清段排出，有自净作用，因此界面污物的影响远比混合澄清槽小。主要缺点是竖直方向所占空间大，设备室建造费用高。脉冲筛板柱主要用于铀钚共去污分离循环和钚线第二、三净化循环。离心萃取器