【正文】 —此過程通常還有補(bǔ)充凈化作用。有時(shí)，還須用第三鈾循環(huán)（ 3D－ 3E）。 59 工藝過程簡介（續(xù)） 2． 溶劑萃取過程 ? 在后處理工藝中應(yīng)用得最普遍也最為成功的是以30%磷酸三丁酯（ TBP） 為萃取劑、以硝酸為鹽析劑的普雷克斯（ PUREX， 為“钚、鈾還原萃取”的英文詞頭縮寫）流程。 56 五、后處理工藝過程簡介 1．首端過程 將乏燃料制備成可供溶劑萃取分離用的合格料液的全過程。工廠的總?cè)ノ巯禂?shù)往往高達(dá) 106－ 108。世界乏燃料運(yùn)輸業(yè)務(wù)雖然繁忙，但未發(fā)生過一次放射性泄漏事故。 ? 圓筒和頂蓋內(nèi)設(shè)有能阻擋各種射線（特別是 γ放射性）的屏蔽層（材料為鉛或鍛鋼，少數(shù)選用球鐵或貧鈾）。輕水堆乏燃料在反應(yīng)堆現(xiàn)場至少貯存一年才被運(yùn)出。核素有二三百種之多。芯塊裝管采用機(jī)械化自動(dòng)裝管工藝，也可手工裝管。 ? 包殼應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，最大容許應(yīng)變量不超過 1%。 ? 級(jí)聯(lián)的最少分離級(jí)數(shù)與分離系數(shù)有關(guān)。為提高分離效應(yīng)，可用加熱或機(jī)械方法驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子內(nèi)旋轉(zhuǎn)的氣體造成一個(gè)軸向流動(dòng)的逆向環(huán)流。把一定量的鈾富集到一定的鈾 235豐度所需要投入的工作量叫做分離功（ SWU）， 以 kgSWU或 tSWU為單位。 ? 堿液洗滌法 —用堿液（ KOH或 K2CO3溶液）洗滌第二級(jí)冷凝器排出的尾氣。 收集 UF６ 有凝華和液化兩種過程： ? 凝華過程：由氣態(tài)經(jīng)冷卻直接轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程。 ? 設(shè)備主要有：臥式攪拌床、流化床和移動(dòng)床三類。 回收鈾 輸電網(wǎng) 鈾礦勘探 鈾礦勘探、開采 精制（純化） 鈾濃縮 鈾轉(zhuǎn)化 濃縮六氟化 鈾 天然六氟化鈾 貧化鈾 反應(yīng)堆 廢物處理和處置 乏燃料后處理 钚 乏燃料 燃料元件制造 發(fā)電機(jī) 新燃料組件 水冶 5 第四節(jié) 鈾化合物的轉(zhuǎn)化 一、鈾轉(zhuǎn)化的主要過程及其工藝特點(diǎn) ? 鈾化合物 (形態(tài)、價(jià)態(tài) )的轉(zhuǎn)化（簡稱“鈾轉(zhuǎn)化”）過程是核原料生產(chǎn)工藝的一部分，是聯(lián)系各個(gè)環(huán)節(jié)的紐帶。制備金屬鈾（金屬品位）和生產(chǎn) UF６ （ 級(jí)聯(lián)品位）。 ? 流化床反應(yīng)器：反應(yīng)器內(nèi)的固體顆粒能迅速混合，全床層處于等溫狀態(tài)，易控制溫度，傳熱與傳質(zhì)優(yōu)良。需要使用 UF6時(shí)，將其加熱到三相點(diǎn)溫度（ ℃ ）以上， UF6變成氣態(tài)用作供料。 ⑵ 四氯化碳還原法 —控制溫度 150度以上，且 CCl4過剩（小批量且高富集度）。 ③熱交換器 —UF6氣體被壓縮后，溫度升高，用熱交換器帶走熱量，使溫度保持恒定。 ③技術(shù)發(fā)展?jié)摿Υ螅瑔螜C(jī)分離能力可不斷提高，分離功成本大降。 32 第六節(jié) 燃料元（組）件制造 一、核燃料組件簡述 ? 核燃料 組件是核電廠的發(fā)熱源。 ADU沉淀?xiàng)l件和分解、還原工藝參數(shù)是制備適宜性能 UO2粉末的關(guān)鍵。 ? 組件的組裝包括骨架組裝和拉棒或推棒。剛停堆時(shí)放射性比活度極高，貯存初期放射性衰減很快，但經(jīng) 5a冷卻后衰減就大為變慢。盡可能使乏燃料排列緊密，但要注意核臨界安全。 ? 運(yùn)輸容器的容量應(yīng)盡可能大，又因有屏蔽層厚，容器很重。 ? 目的和任務(wù)是：①回收和凈化乏燃料中殘剩的和新產(chǎn)生的易裂變材料； ②回收和凈化未發(fā)生核反應(yīng)的可轉(zhuǎn)換材料；③提取有用的放射性同位素和某些貴金屬材料；④便于更安全地處理和處置放射性廢物。廠房及其內(nèi)部的區(qū)域必須按照輻射的性質(zhì)和強(qiáng)弱施行分區(qū)布置，以保人流、物流和風(fēng)向均有合理走向；凡有易裂變物質(zhì)存在且可能達(dá)到核臨界狀態(tài)而造成事故的場合均需嚴(yán)加防范（實(shí)務(wù)講）。 應(yīng)考慮溶解器為幾何安全或幾何良好的圓柱狀，對形狀和尺寸有限制。如： 95Zr－ 95Nb和106Ru－ 106Rh是“麻煩制造者”；而對長冷卻期高燃耗燃料，重視 99Tc和 237Np的去除。柱兩端擴(kuò)大部分實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)沉清、分層作用。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，操作可靠，適應(yīng)性強(qiáng)，停車后不破壞平衡；缺點(diǎn)是物料存留量大，停留時(shí)間長，溶劑降解嚴(yán)重，界面污物影響操作，不宜在高輻照下應(yīng)用。利用或改變?nèi)軇┹腿∵^程中影響 D的因素，控制各種金屬離子的 D值來實(shí)現(xiàn)回收或分離。 ? 對 生產(chǎn)堆 天然鈾金屬燃料，先用 NaOH溶液溶去包殼，漂洗后再用 HNO3溶芯；對以鋁（或鎂）合金作包殼、以鋁（或鎂）與富集鈾金屬彌散體為芯體的研究堆燃料，用硝酸一次性溶解。 (4) 十分嚴(yán)格的安全要求 后處理物料有：強(qiáng)放射性、化學(xué)毒性、腐蝕性和易燃、易爆性，后處理工廠有一般化工廠的密閉、通風(fēng)、防腐、防火、防爆等要求。國內(nèi)進(jìn)行等效天然鈾的使用，節(jié)省天然鈾資源。 ? 容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)均有非常嚴(yán)格的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，且實(shí)行許可證制度。應(yīng)保證在現(xiàn)場發(fā)生地震時(shí)仍能結(jié)構(gòu)完好；卸料水池底部要有良好的吸震性能，以免萬一發(fā)生容器墜落，水池的不銹鋼覆面仍不破損。 43 二、乏燃料貯存 目的：使短半衰期放射性核素衰變（“冷卻”），并帶走其衰變熱。 ? 定位格架的彈簧和條帶采用雙金屬格架，加工工藝有條帶沖制、彈簧成型和焊接（用接觸電阻焊將彈簧與格架條帶焊接，組裝成型后再用釬焊或激光焊接方法將條帶焊接在一起組成格架）。 35 二 、核燃料組件的制造工藝（續(xù)） UF6制備 UO2粉末的 濕法工藝 過程： ① UF6氣化 ② 水解生成 UO2F2 ③ 沉淀 —用過量氨水沉淀成多種鈾酸鹽 ADU（ 控制條件： T、 pH、 濃度、反應(yīng)時(shí)間） ④ 過濾和洗滌 ADU除氟 ⑤ 干燥 —使 ADU含水降到 10%以下。 ⑶長期運(yùn)行的 安全性與可靠性 —級(jí)聯(lián)裝置一旦啟動(dòng)，要求壽期內(nèi)連續(xù)運(yùn)行。為得 3%的低濃鈾，氣體離心法只需要十幾級(jí)的級(jí)聯(lián)。 23 二 、濃縮鈾生產(chǎn)的基本原理（續(xù)） 1．氣體擴(kuò)散法（續(xù)） 擴(kuò)散分離級(jí)的主要組成部分： ①分離器 —圓筒形，內(nèi)裝幾千支膜管（直徑幾厘米，長約 1—）。前者可直接用于反應(yīng)堆的燃料芯體制造；后者則先要將其轉(zhuǎn)化成 UF4， 再用 Ca或 Mg還原成金屬。 15 三、六 氟化鈾的生產(chǎn) （續(xù)） ? UF6裝運(yùn)容器： 由于受臨界質(zhì)量的限制，富集度超過 3%用內(nèi)徑 5英寸的鋼瓶；天然鈾和貧化鈾用內(nèi)徑為 30英寸和48英寸的鋼瓶。 11 三、六 氟化鈾的生產(chǎn)（續(xù)） ⑴ 制備 UF6反應(yīng)器（由 UF4氟化） ? 火焰爐反應(yīng)器： UF4細(xì)粉末分散在 350537℃ 的氟氣中發(fā)生燃燒，反應(yīng)在火焰中進(jìn)行。 ? 在含 HF、 F2等強(qiáng)腐蝕性的氣體中進(jìn)行（設(shè)備用耐腐蝕材料制備 ）。 6 7 一、鈾轉(zhuǎn)化的主要過程及其工藝特點(diǎn)（續(xù)） 干法氣 固