CEFR一回路冷阱更换过程中的钠钾合金灌装

介绍了中国实验快堆(CEFR)一回路2#冷阱更换过程中的钠钾合金灌装方案,灌装回路的设计、建造及调试,灌装过程安全防护措施和废钠钾合金的处理,并向CEFR备用冷阱内灌装447.4kg钠钾合金,对废钠钾合金进行处理。结果表明,所采用的钠钾合金灌装方法、钠钾合金回路活接头冷冻拆卸技术、钠管道切割除钠技术、废钠钾合金处理方法安全可靠,人员安全防护措施得当。本文方法也可用于指导CEFR一回路1#冷阱的更换。     

钠钾合金回路加热器设计

钠钾合金加热器是NaK合金传热试验回路的加热装置，用于加热从回热器出来的钠钾合金工质至散热器性能测试段所需的进口温度。回路所需加热功率较大（300kW），因此，在钠钾合金传热试验回路主回路中设置了2台相同的加热器，二级加热钠钾合金工质。每台加热器最大加热功率150kW，额定加热功率134kW。加热器进口温度537．5℃，出口温度600℃，流量2．47kg／s。加热器主要由19支加热元件、元件定位件以及压力容器组成。     

基于IAPWS-IF97的自然循环差压测量修正技术

清华大学核能与新能源技术研究院所设计的低温供热堆一回路采用全功率自然循环,具有很强的固有安全性。由于自然循环压头低,回路阻力对流量有较大影响,因此,降低一回路阻力是反应堆设计的关键技术之一。为验证设计的正确性,搭建了1个试验回路,模拟一回路自然循环。采用差压变送器测量回路压降时,引压管内水的温度差将导致其密度差,并进而带来很大的测量误差。IAPWS-IF97公式在计算水和蒸汽物性时具有很高的精度,为此,开发了基于该公式的ActiveX控件,计算水在不同温度和压力下的密度。将该控件应用到基于组态软件的数据采集系统中,实现了差压测量的在线修正。数据分析结果表明,通过这种修正,大幅提高了差压测量数据的精度。     

产氚回路中氚的在线监测研究

描述一套产氚回路中氚的在线监测装置——流气式正比计数系统。测试该系统的坪曲线、本底、探测效率等性能后,开展了氚在线监测实验研究。结果表明,该系统性能稳定,控制好测量条件,可作产氚回路中氚的在线监测设备。     

国外仪表在线校正监测技术发展概要

仪表在线校正监测技术作为一种新的核电厂监督诊断技术,具有实时监测过程仪表通道的功能,及时发现错误的仪表信号,减少过程仪表校正次数,降低仪表误校正概率和校正引起的仪表故障,从而提高核电厂的安全性和经济性。介绍了国外仪表在线校正监测技术的发展和应用概况以及该技术给核电厂带来的收益;描述了美国核管会对仪表在线校正监测技术的安全评价。我国目前尚未见到关于这种技术的研究报道,希望本文能够引起国内相关单位机构的注意,从而促进在线校正监测技术在国内的应用研究。     

基于CPR1000项目核取样系统氢表的研究

通过对CPR1000项目核取样系统(REN)在线测量氢含量氢表的研究,剖析了该型氢表的结构及其测量过程,着重对测量原理进行了深入研究和理论公式的推导.为该类设备国产化提供了理论参考.     

高温高压电化学测量系统在核电厂中的应用研究进展

针对压水堆核电厂一、二回路水化学及腐蚀的监测情况,综述了高温高压电化学测量系统的模拟研究现状,探讨了在线电化学测量的三种研究方案,并以实时电化学腐蚀电位(ECP)的测量为例说明了其在核电厂评价及运行工况优化过程中的作用,指出在线电化学测量技术在核电厂具有很大应用潜力.     

NaI（Tl）－HPGeγ－γ符合谱仪系统死时间校正方法

本文讨论了ＮａＩ（ＴＩ）－ＨＰＧｃγ－γ符合谱仪系统死时间的校正方法。用双源法分别对符合道和分析道的死时间进行了测量，给出了γ－γ符合谱仪系统死时间校正因子的计算公式。并将该公式应用于核数据的测量工作中，对测量的γ活性进行了死时间的校正。     

基于LabVIEW的PREKY回路测控系统的设计与实现

针对FDS团队建造的PREKY液态高温铅铋回路测控系统的需求,在Lab VIEW2009开发环境下,利用PXI系列数据采集卡实现了对回路温度、压力和液位信号的实时测量,并由上位机完成对实验数据的在线分析和保存。同时,利用虚拟仪器技术研制了一套具备远程监控、故障诊断和报警功能的液态铅铋回路测控系统,并对回路电磁泵出口压力测量结果进行了误差分析。     

强迫循环沉淀式冷阱试验与数值模拟

对于钠钾合金热传输系统,其传热和机械等性能会因工质中杂质的存在而严重受损,因此必须对杂质浓度加以控制。而冷阱就是承担着净化钠钾合金作用的重要部件。本文选取强迫循环沉淀式冷阱对其流动传热特性进行了分析研究,利用CFX程序对冷阱的运行工况进行数值模拟,通过试验对比验证,得出其较完整的工作特性曲线,并给出优化建议。     

Determination of Oxygen Solubility in NaK-78 by Vacuum Distillation Method

Oxygen solubility in Na-K (22 w/0-78 w/0) was determined by a vacuum distillation method. A NaK sampling apparatus was installed in a forced convection NaK loop with a cold trap. Subtracting the oxygen blank from oxygen amount calculated from chemically determined quantities of Na and K in the distillation residue and using the least squares method, a following equation for oxygen solubility in NaK over a temperature range of 90–210°C was derived:

Log₁₀ S=7.09–2,795/T

where S is the oxygen solubility (wppm) and T the absolute temperature (K). This equation was close to those derived for oxygen solubility in Na.     

Transient behavior of the sodium–potassium alloy heat pipe in passive residual heat removal system of molten salt reactor

High temperature heat pipes, as highly-effective heat transfer elements, have been extensively employed in thermal management for their remarkable advantages in conductivity, isothermality and self-actuating. It is of significance to apply heat pipes to new concept passive residual heat removal system (PRHRS) of molten salt reactor (MSR). In this paper, the new concept PRHRS of MSR using sodium–potassium alloy (NaK) heat pipes is proposed in detail, and then the transient behavior of high temperature NaK heat pipe is numerically investigated using the Finite Element Method (FEM) in the case of MSR accident. The two-dimensional transient conduction model for the heat pipe wall and wick structure is coupled with the one-dimensional quasi-steady model for the vapor flow when vaporization and condensation occur at the liquid–vapor interface. The governing equations coupled with boundary conditions are solved by FORTRAN code to obtain the distributions of the temperature, velocity and pressure for the heat pipe transient operation. Numerical results indicated that high temperature NaK heat pipe had a good operating performance and removed the residual heat of fuel salt significantly for the accident of MSR.     

利用中子CT技术定量分析钛合金含氢量的理论研究

钛合金机械性能受氢含量的影响,由于中子与氢反应截面相对于钛合金基底要大得多,因此中子照相技术在钛合金氢含量定量分析中具有潜在应用价值。为将中子照相技术应用于钛合金含氢量定量分析中,提出了通过钛合金标准件与含氢样品的中子CT图像获取氢分布状况的方法;推导出计算钛合金含氢量的公式,并通过蒙特卡罗方法模拟了不同厚度、不同含氢量的钛合金来验证该公式的正确性。     

小型NaK热真空电磁泵设计及其特性实验研究

采用等效电路法设计了额定工作温度为500 ℃、额定流量为11 m³/h、额定扬程为30 kPa的小型NaK热真空电磁泵。利用中国原子能科学研究院的ATC-S_NaK装置获取该电磁泵的工作特性曲线，并分析了工质温度、功率、运行频率对其运行特性的影响。结果表明，泵最优运行频率与NaK工质的温度相关。本文研究结果对泵的设计及运行程序的制定具有指导意义。     

含草酸的硝酸溶液对锆合金的腐蚀行为

本工作模拟草酸钚沉淀母液蒸发浓缩工艺的运行条件,依据GB/T 4334.3-2000的实验要求,开展了含草酸的硝酸溶液对锆合金板材和焊件的腐蚀行为研究。采用称重法获得了腐蚀速率数据,采用扫描电镜观察金属表面的腐蚀形貌,并测定了腐蚀溶液中金属离子的浓度。结果表明：模拟实验条件下锆合金各腐蚀样品腐蚀速率均极低,测得的锆合金板材的最大平均腐蚀速率为0.001 0 g/(m²·h),焊件的最大平均腐蚀速率为0.000 7 g/(m²·h),硝酸浓度和温度变化不增加锆的腐蚀速率,腐蚀性能显著优于不锈钢。这些初步解释了法国后处理厂选择Zr-702为草酸钚沉淀母液蒸发浓缩设备材料的原因。     

电沉积法制备加速器生产~(68)Ge用镓镍固体靶

68Ge主要用于制备68Ge-68Ga发生器以及正电子发射型计算机断层显像(positron emission computed tomography)的校正放射源。采用69Ga(p,2n)68Ge反应制备68Ge,本研究建立了制备镓镍合金靶件的方法,以利用现有的回旋加速器生产68Ge。在酸性条件下通过电沉积法制备镓镍固体靶件,优化镀液组分以及电沉积条件,确定了电沉积工艺,制备了镓含量75%的镓镍固体靶件。经过三次辐照实验表明,此靶件可以生产68Ge。此工艺简便易行,制备的靶件质量稳定,可应用于回旋加速器生产68Ge。     

103Pd-110Agm合金膜制备工艺研究

以103Pd和110Agm 为示踪剂,采用化学镀法制备了103Pd-110Agm合金膜,并优化了制备条件：对制得的103Pd-110Agm合金膜采用γ井型探测器进行定量分析,扫描电镜进行定性分析。结果显示,优化后的镀膜条件为：镀液组成为PdCl2(含放射性103Pd) 、AgNO3、Na2EDTA、NH3 、N2H4;Pd与Ag的摩尔比为9∶1;活化液PdCl2的浓度范围为0.5～2.0 mmol/L;金属离子总浓度为5～7 mmol/L;NH3浓度为2～4 mol/L;pH为10～12;N2H4浓度为10 mmol/L;Na2EDTA浓度为0.15 mol/L;恒温水浴槽保持温度为60 ℃,旋转搅拌器转速为40～60 r/min,反应时间为60 min。在以上镀膜条件下进行化学镀,可得到具有金属光泽的镀层。用载体预处理后,扫描电镜显示,镀层表面有晶粒生长,镀后清晰可见;定性分析结果表明,合金膜中有Pd、Ag元素存在。     

波长色散X射线荧光光谱法快速测定铂铑合金中铂和铑的含量

采用波长色散X射线荧光(X-ray fluorescence,XRF)光谱法对铂铑合金中Pt和Rh的含量进行测定,建立了一种Pt和Rh的分析测量方法。实验设定波长色散XRF光谱仪激发电压为60 k V、电流为50 m A,采用100mm的黄铜滤光片、间距300mm的准直器、PX10分光晶体和闪烁探测器对Pt的La线和Rh的Ka线进行分析测量;为消除样品杯罩产生的干扰使用直径27 mm的准直器面罩。应用经验系数法对基体效应进行了校正,建立了Pt和Rh的校正曲线,其K值和RMS值(均方根偏差)较小,线性相关性较好。分析结果表明,Pt和Rh的相对误差分别小于0.09%和0.54%,相对标准偏差分别为0.11%和0.17%(n=10),检出限分别为208mg·g~(-1)和37mg·g~(-1),该方法能准确可靠地测定铂铑合金中Pt和Rh的含量,单样分析时间仅需74 s。将该方法应用到铂铑合金配制生产过程中,Pt和Rh的测定结果与配方值的相对误差分别小于0.06%和0.20%。在铂铑合金稀释熔炼中,对稀释后样品的Rh含量进行测量,其测量结果与计算值的相对误差低于0.29%。该方法能够满足大批量铂铑合金样品的分析需求,为生产实践提供准确可靠的科学数据。     

新型无氰电镀工艺制备Au-Bi合金靶

提出一种无氰碱性镀液体系制备Au-Bi合金微靶的脉冲电沉积方法。采用亚硫酸盐-酒石酸盐镀液体系,通过调控镀液成分及脉冲参数,有效控制合金组分(铋含量控制在1.5%～9.5%),实现了金、铋的共沉积;同时研究了温度、电流密度及铋的浓度等对合金含量和镀层表面形貌的影响。通过实验获得制备合金微靶的最佳配方及工艺参数为：氯化铋6g/100mL,金0.15g/100mL,酒石酸钾钠12.50g/100mL,氨水0.85mL/100mL,亚硫酸铵6.50mL/100mL,氯化钾5.00g/100mL,柠檬酸钾5.50g/100mL,十二烷基硫酸钠0.002g/100mL,酒石酸锑钾0.035g/100mL;频率500Hz,平均电流65μA,占空比1∶7,温度45℃。根据上述配方及工艺参数,制备出了表面平整均匀、外观光亮、成分可控的Au-Bi合金柱腔靶。