用质谱法测量反应堆元件的燃耗

文章介绍了用质谱计测量反应堆元件的燃耗的基本方法,铀同位素比值法和燃耗监测核素~(148)Nd含量测定法的测量误差分别是(3.0—4.0)％和(1.6—2.0)％。用质谱法获得的燃耗值与用γ谱法和放化法获得的燃耗值是一致的。 文章给出了铀同位素比值、α_5值和燃耗值沿反应堆元件轴向的分布曲线,铀同位素比值与燃耗值的关系曲线。铀同位素比值和燃耗值的关系曲线是线性的,它与裂变生成的毒物核素~(149)Sm同燃耗的关系曲线是一致的。     

用质谱法测定反应堆元件的燃耗

文章应用MAT-260质谱计测定了反应堆元件的燃耗。测量燃耗值的总误差为1.6—4.0%,与直接γ谱法和放化法获得的燃耗值在2.0%内符合。文中还给出了α_5值和燃耗值沿堆元件轴向的分布曲线。     

通过监测Cs快速定位破损燃料组件的方法

从燃料元件内生成~(137)Cs、~(134)Cs的核反应过程出发,建立精确的数学物理模型,得到反应堆一回路冷却剂中~(137)Cs、~(134)Cs放射性活度与燃料组件内~(235)U燃耗关系的精确解和简化解。分别给出了简化解、ORIGEN2.0计算结果和精确解的比较。研究表明:只要通过化学测量得到反应堆一回路中~(134)Cs与~(137)Cs的活度比(RCs),即可由本文建立的精确解模型计算得到破损燃料元件的燃耗值,从而达到快速定位破损燃料元件的目的。     

用直接γ能谱法破坏性测定核反应堆辐照燃料燃耗

本文介绍用高分辨Ge(Li)探测器-多道计算机系统,不经化学分离而破坏性测定反应堆辐照燃料燃耗的研究结果。以~(137)Cs、~(144)Ce为燃耗监测体,采用与标准源直接比较的方法测定燃料溶解液中燃耗监测体的浓度;对ADC的分析时间和脉冲堆积引起的计数损失进行了精确的校准;比较了曲线拟合法、TPA法、峰外扣本底法、WASSON法求面积的精度。~(106)Ru、~(137)Cs、~(144)Ce放射性浓度的误差分别为±1.3％、±1.6％、±1.3％(置信度为95％),与放化分离法的偏差分别为-1.1％、 0.74％、 1.1％。根据燃料辐照历史的记录,采用辐照史校正程序精确计算了燃耗监测体的堆内衰变量、中子俘获反应的修正量和~(235)U、~(238)U、~(239)Pu、~(241)Pu的平均裂变产额。辐照史校正对由~(137)Cs、~(144)Ce获得燃耗值引入的误差分别为±0.2％和±0.3％。这两个燃耗监测体获得燃耗值的综合误差均为±2.0％。与同位素稀释质谱法测定~(148)Nd所得燃耗值的比值分别为0.98和0.99。     

纸色层分离-中子活化测定铀矿石中~(235)U/~(238)U的值

我们用纸色层分离-反应堆中子照射-Ge(Li)γ射线谱分析的方法测定铀矿石中~(235)U/~(238)U的值。 1.原理 天然铀主要由~(235)U、~(235)U组成,在热中子照射下,发生下列二个主要的核反应:     

堆中子活化分析——(n,γ)反应的K_0值测定

本工作在原子能研究所重水反应堆不同的辐照条件(8相似文献   

用质谱法测定堆元件燃耗监测核素~(148)Nd的丰度和含量

用质谱法测定了堆元件燃耗监测核素~(148)Nd的丰度和含量。用测得的~(148)Nd的丰度、含量值及其他参数,计算出堆元件的燃耗值。测定的~(148)Nd的丰度和含量沿元件棒轴向分布与理论曲线相一致。测得的元件燃耗值与用重同位素比值法和放化法测得的燃耗值分别在4.0％和2.8％的误差范围内相符。     

用质谱法测定堆元件燃耗监测核素~(148)Nd的丰度和含量

用质谱法测定了堆元件燃耗监测核素~(148)Nd的丰度和含量。用测得的~(148)Nd的丰度、含量值及其他参数,计算出堆元件的燃耗值。测定的~(148)Nd的丰度和含量沿元件棒轴向分布与理论曲线相一致。测得的元件燃耗值与用重同位素比值法和放化法测得的燃耗值分别在4.0％和2.8％的误差范围内相符。     

燃料元件行为分析程序METEOR1.5的校核

燃料元件性能分析程序对于核燃料研究、设计具有十分重要作用.本工作用国际原子能机构(IAEA)的合作项目--"高燃耗下燃料行为模型研究"(FUMEX-Ⅱ)中得出的燃料元件辐照试验数据对燃料元件行为分析程序METEOR1.5进行验证计算.计算结果表明,METEOR1.5程序在燃耗65GW·d/t(U)以内时,能够对轻水反应堆二氧化铀燃料辐照行为做出很好地预测.     

辐照后铀元件中~(106)Ru的分离测定

制定了分离测定核燃料溶解液中~(106)Ru-~(106)Rh的放化程序。对H_2SO_4-NaBiO_3蒸馏法作了进一步的研究,使钌的回收率达到99.6±0.5%。分离测定了已冷却两年的辐照铀元件中~(166)Ru的含量,以计算~(235)U和~(239)Pu裂变数。用NaI(Tl)单道γ谱仪(阱型晶体)测定液体源,方法简便、快速、准确。测定值的相对标准偏差为±0.5%。     

反应堆卸料元件燃耗的质谱测定

本文介绍了用质谱法测定反应堆卸料元件燃耗的原理,燃耗监测体~(145+146)Nd,~(148)Nd,~(150)Nd和~(98)Mo 的测定,以及有效裂变产额的计算和比较。     

反应堆卸料硼钢管中~(10)B 燃耗质谱测定

本文介绍了用甲醇蒸馏法将反应堆卸料硼钢管中的硼与裂变产物~(60)Co 及其他元素进行分离;用 CH_5质谱计、热表面电离法测定该硼钢管中可燃毒物~(10)B 的燃耗。燃耗深度在80%以上时,测定值的相对标准偏差小于0.1%。     

用中子活化分析法测定~(238)U/~(235)U同位素丰度比

本文论述了用中子活化分析法测定含微量铀的样品中~(238)U/~(235)U同位素丰度比的原理及方法。样品在反应堆中接受短时间照射后,用Ge(Li)探头或高纯锗探头-多道能谱分析仪-计算机系统测量射线的能谱.可以分辨出~(238)U和~(235)U的许多监测峰。利用这两种监测峰计数之比与这两种同位素丰度比成正比的关系,分析铀的同位素丰度比,在~(235)U丰度为0.6％-18％范围时精密度为1％-2％,在贫化铀和18％-60％丰度~(235)U时,精密度为2％-3％。     

用~(144)Ce作监测核放化法测定辐照核燃料的燃耗

通过放化法分析辐照核燃料中~(144)Ce的量,来测定辐照核燃料的燃耗值。本文研究了HDEHP萃取分离铈的条件;并直接将反萃液制成液体源来测定~(144)Ce的含量,通过EDTA络合滴定铈,校正推荐程序的化学产额。多次分析结果表明,本方法的相对标准偏差为±0.5%。实测了辐照燃料中~(144)Ce的含量并计算了核燃料的燃耗值,它与直接γ谱法、质谱法(以~(148)Nd为监测核)和放化法(以~(137)Cs为监测核)所得的结果都符合很好。     

生产同位素和余热发电的经济型燃料元件的设计初探

设计的U_3Si—A1,UO_2一Al和U一2(wt)％zr三种燃料元件的铀密分别为9.763,4.366和17.93g/cm~3;U~235的加浓度分别为1.55％、2.0％和O.9％,最大燃耗分别为12658.7、12658.7和5000MWD/T。三种元件均可在水温134℃,热负荷0.7095×10 e大卡/米~2·时的条件下工作。U_3Si—Al和UO_2—A1元件辐照尺寸稳定性良好,U—2(wt)％Zr元件在达到最大燃耗后直径为Φ36.2lmm,长度为105mm。当发电8万千瓦,枯水季节向电网售电价为O.18元/度,其它时间为0.13元/度,反应堆运行经济合理,并能生产民用同位素,并有盈利。元件年卸料量少,现有元件存放池可以存放十五年以上的废元件。     

由~(137)Cs,~(144)Ce和~(148)Nd为监测体测定燃耗中的辐照史校正方法

在通过测定~(137)Cs,~(144)Ce,~(148)Nd等裂变产物监测体浓度推算辐照燃料燃耗的方法中,需要裂变产物的平均裂变产额、(n,γ)俘获反应的修正量、放射性裂变产物的堆内衰变修正量,可裂变核素的平均裂变能量等参数。这些参数是同燃料的辐照历史密切相关的。本文介绍一种计算这些参数的方法、计算机程序概况和计算结果。本方法有下述特点:1.采用燃耗物理计算获得的可裂变核素核密度及裂变截面作为本程序的输入数据。2.采用燃耗值的初始实验结果反推燃料辐照期间的中子通量。3.精确计算了~(137)Cs和~(148)Nd两种监测体(n—1)衰变链和n衰变链中子俘获反应的修正量。从而提高了各种参数的精确度。对于浅燃耗天然铀辐照燃料的应用例,计算结果表明,~(137)Cs,~(144)Ce,~(148)Wd获得燃耗结果的修正量分别为 0.29%, 16.40%,-2.75%。本方法对燃耗结果可能引入的误差分别为±0.1%,±0.3%,±0.6%。     

生产堆元件燃耗测定中试样的溶解

研究了生产堆元件燃耗测定中试样切片的溶解。建立了HCl溶解—HNO_3氧化和Hg(NO_3)_2催化—HNO_3溶解两种方法。溶解了一块辐照元件的两组对称片,所得溶解液能满足燃耗测定中分析工作对料液的要求。     

包覆燃料颗粒裂变产物释放试验(英文)

在中国原子能科学研究院的重水研究堆上辐照了四组包覆颗粒燃料样品,每组分成两份,分别置于两个静态辐照罐中辐照到燃耗为0.394％fima和0.788％fima。辐照冷却后的样品进行了退火试验,测定了~(133)Xe和~(131)I的释放率,测量值都在10~(-6)～10~(-7)。在同样的条件下测定了裸核芯的裂变产物释放率。包覆燃料颗粒的和裸核芯的裂变产物释放率之比在10~(-5)～10~(-6)。     

基于二次辐照的CMRR乏燃料组件燃耗测量技术研究

由于研究堆堆芯装载灵活多变、运行模式复杂,传统的燃耗无损检测技术精度不高。基于乏燃料二次辐照的燃耗测量技术具有不依赖于乏燃料组件的运行历史数据、测量精度较高的优点。本文研究了该方法中裂变产物来源甄别技术,建立了燃耗测量原理装置,分析了装置相对测量效率,完成了中国绵阳研究堆（CMRR）典型乏燃料组件的燃耗测量实验。测量结果表明,对于燃耗为15%左右的乏燃料组件,235U质量的测量不确定度好于5%。      

动力堆辐照元件中燃耗测定和~(149)Sm,~(150)Sm含量,~(154)Eu/~(155)Eu,~(154)Eu/~(152)Eu比值与燃耗的关系

本文用同位素稀释质谱法,以~(148)Nd为燃耗监测体对某动力堆元件的燃耗进行了测定。还测定了裂变产物中的高中子毒物~(149)Sm的含量。对~(150)Sm的含量测定结果表明,它能反映出核燃料燃烧的程度,为一直线关系。γ谱法测得的~(154)Eu/~(155)Eu比值和燃耗呈曲线关系。