UO_2燃料芯块中氢和水份的研究

用质谱计研究了UO_2燃料芯块中的氢和水份。芯块中的含氢物主要是水份。而水份的来源有两个,一是UO_2芯块开口孔中残留的水;另一个是来自空气的吸附水。影响UO_2芯块水含量的主要因素是芯块的密度和空气的湿度。我们研究了93％TD～94％TD之间的UO_2芯块的等温干燥特性并给出了干燥UO_2芯块的适宜条件。     

用GC-GCMS分析氢、氦同位素及氧、氮、一氧化碳的含量

本文叙述了用氖气作载气的毛细管热导池气相色谱(GC)与气相色谱-质谱(GCMS)并联的方法,同时准确地测定氢、氦同位素及氧、氮、一氧化碳的含量。样品量为10μl,测量精度为1.5-2.0％。用GCMS法测量了HD,HT和DT的原子离子与母体分子离子的比值,并发现同一母体离子的两种组成同位素的原子离子与分子离子的比值是不相等的,还观察到了CO对低温色谱柱分离性能的影响。     

未辐照燃料棒内氢来源的研究

用质谱计测定燃料棒中释放的气体组份和当量水份。比较了如下三种棒中的当量水份: (1) 充氦无UO_2芯块的空棒; (2) 不充氦无芯块的空棒; (3) 充氦装有UO_2芯块的燃料棒。结果表明:燃料棒内87％以上的氢来自于UO_2燃料芯块中的水份和氢。     

UO_2燃料芯块总氢量的测定

UO_2燃料芯块的总氢量(氢、水等)的测定是核燃料元件生产中一项十分重要的质量检验。本文介绍用高温真空析出UO_2芯块中的氢、水和碳氢化合物气体,借助于700℃的铀还原炉还原出水和碳氢化合物中的氢,用质谱计测定总的氢量。投样器确保了芯块中的水份全部纳入总氢结果。用已知水含量的UO_2芯块测的回收率为91～104%,检测灵敏度为0.2ppm,实验误差分析表明:测定结果的准确度好于±15%。