真空在核电燃料生产中的应用
* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-08-11 21:08:03 * 浏览: 2
轻水反应堆通常使用低浓度(铀235浓度为2%至3%)的二氧化铀陶瓷燃料,重水反应堆使用浓缩的二氧化铀陶瓷燃料。竖井235仅占天然铀的0.71%,因此核电燃料生产的步骤是从铀中分离并富集铀235。在世界上已经工业化应用的w *的大规模生产是气体扩散方法。该方法是首先将铀制成六氟化铀,其中包含铀235和铀238的两个同位素。在扩散状态下,富含铀235的六氟化铀富集。该生产过程系统的每个分离阶段都必须在真空下进行。原因是:①在低真空环境下,六氟化铀可在50℃升华成气体,便于扩散和分离;②在真空状态下,气体分子的平均自由程更长,从而提高了分离系数; ③可以防止珍贵而有毒的六氟化铀泄漏出去。因此,整个过程系统必须保持严格的真空密封,这也可以防止空气进入系统,因为空气中的水分会分解六氟化铀,阻塞分离孔膜并腐蚀设备。在扩散系统的安装和运行过程中,必须使用z *先进的真空技术和分析监控。由于六氟化铀具有腐蚀性,因此对真空测量仪器有特殊要求。设备的耐腐蚀性是扩散过程中的主要问题之一。因此,在使用所有设备之前,必须对其进行真空干燥,并应将氟气排放到系统中以清除积聚的污垢。近年来,真空干燥设备在国外已采用无油抽气方法。浓缩铀生产工艺系统的z *主要特征是必须不含油。如果真空系统中有油,则油分子与介质的反应产物会阻塞分离孔膜,造成严重后果。在制造设备时,应进行严格的真空测试(真空,泄漏检测)。 z *之后,应与氮气一起储存。整个过程必须是无油过程,以确保密封零件中的油含量不超过10倍,10-6。生产浓缩铀z *之后的产品是浓缩六氟化铀,六氟化铀在出厂前要经过去除氟化氢的过程。近年来,已经使用真空蒸馏除去氟化氢。实验研究了其他一些浓缩铀生产方法,例如气体离心法,分离喷嘴法和激光分离法。据报道,由于真空工艺,离心法取得了很大的突破。
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