核環(huán)境治理工程考綱(編輯修改稿)
2025-07-13 12:45 本頁面
【文章內容簡介】 中，在那里蒸發(fā)、干燥和煅燒；第二步將獲得的煅燒物與基礎玻璃分別加入中頻加熱的金屬熔爐中，在那里熔融和澄清，最后由底部出料。該工藝為連續(xù)加料和批式出料。冷坩堝法：采用高頻（105～106Hz）感應加熱。爐體外壁為水冷套管和感應圈，由于水冷套管中連續(xù)流過冷卻水，在近套管的低溫區(qū)域（＜200℃）就形成一層3～4cm厚的固態(tài)玻璃殼（冷壁），稱為冷坩堝。不用耐火材料和電極加熱。玻璃固化熔制過程：進料—熔化—澄清均化—澆注玻璃固化熔制工藝：供料、熔爐、澆注、產品貯存、尾氣處理和檢測控制系統(tǒng)。玻璃固化的特點：由于玻璃并不是廢物的包殼，裂變元素也并非和玻璃形成混合體，而是成為玻璃的組成部分，因此其放射性浸出率很低，還具有較高的抗化學腐蝕能力和良好的耐輻照性與熱穩(wěn)定性。但是，由于玻璃固化工作溫度高，放射性核素揮發(fā)量大，設備腐蝕極為嚴重，需要特殊的耐高溫、耐腐蝕材料和高效的尾氣凈化系統(tǒng)。高放玻璃固化是在極高的輻射條件下工作，必須進行高度自動化控制和維修，技術難度大，處理成本很高?；A玻璃氧化物：網(wǎng)絡生成體氧化物，網(wǎng)絡外體氧化物，中間體氧化物。工藝安全：相分離在產品表面或深處形成第二相。玻璃在熔鑄過程、冷卻過程由于內部質點遷移，某些組分濃集（偏聚）形成化學組分不同的兩相。硫酸鹽、鉬酸鹽和鉻酸鹽容易在玻璃中分離出來，形成黃色第二相（簡稱黃相）。黃相富集137Cs、90Sr，使玻璃浸出率提高。理解：影響包容和固結放射性核素的特性人造巖石固化：通過高溫固相反應制造的一種熱力學穩(wěn)定的多相鈦酸鹽陶瓷固化體。高放廢物中的大部分元素進入礦相晶格位置或鑲嵌于晶格孔隙中，形成一種穩(wěn)定性好的固熔體。Synroc重要礦相：鈣鈦鋯石（Z）、堿硬錳礦（H）、鈣鈦礦（P）和金紅石（R）Z＞H＞P＞R分離嬗變(PT)和分離整備(PC)PT技術：通過化學分離把高放廢液中的超鈾元素和長壽命裂變產物分離出來，制成燃料元件或靶件送反應堆或加速器中，通過核反應使之嬗變成短壽命核素或穩(wěn)定元素。嬗變：（1）反應堆嬗變，（2）加速器嬗變，（3）加速器驅動次臨界裝置（ADS）嬗變，（4）聚變—裂變混合堆嬗變。通過中子/質子/光子人工核反應，使次錒元素（MA）和長壽命裂變產物核素（LLFP）轉變成短壽命核素或穩(wěn)定元素，以降低或消除高放廢物的長期危害性。分離—整備（PC技術）分離：把高放廢液分離小體積高放廢液（把MA分出來，實現(xiàn)鑭錒分離）和大體積低中放廢液（把長壽命裂片元素分離出來）兩部分。整備：超鈾元素玻璃固化－地質處置強放射性核素貯存衰變后固化－近地表處置低中放廢液直接固化后近地表處置第8章去污的定義：用物理、化學或生物的方法去除或降低放射性污染的過程。去污因子：去污前污染物放射性活度與去污后放射性活度之比，DF用K表示：污染形成機制：沉積和附著作用：附著性污染，分子力作用，容易去污；表面靜電作用：弱固定性污染，物理吸附，較易去污；吸附和離子交換作用：弱固定性污染，化學反應或離子交換，較難去污；擴散滲透作用：強固定性污染，擴散，滲入到基材，很難去污；選擇原則：安全性、經濟性和可實現(xiàn)性去污技術有四種基本工藝類型：機械－物理法、化學法、電化學法、熔煉法。機械－物理法：（1）吸塵法（2）機械擦拭法（3）高壓射流（4）超聲去污（5）激光去污（6）等離子體去污。超聲去污：利用超聲的空化效應、加速度效應和聲流效應對清洗液及污垢的直接和間接作用，使污垢分散、乳化、剝離，達到去污目的?？栈寒敵曨l的交變壓力傳入清洗液后，液體和工件表面上的原始氣泡的體積驟然變化，在氣泡閉合的瞬間產生上千個大氣壓的局部壓力，這種氣泡的生長及閉合運動稱為“空化效應”?？栈寒敵曨l的交變壓力傳入清洗液后，液體和工件表面上的原始氣泡的體積驟然變化，在氣泡閉合的瞬間產生上千個大氣壓的局部壓力，這種氣泡的生長及閉合運動稱為“空化效應”?？栈诔暻逑粗衅饹Q定性作用。加速度效應是由于清洗液中的懸浮粒子在交變壓力作用下被加速到極高的速度，沖擊污染工件的表面使污染層脫露。而超聲振動的能量即聲流效應使污染工件表面粒子發(fā)生振動脫落，強化了清洗效果?；瘜W法化學去污原理：用濃的或稀的化學溶劑與污染的部件相接觸，以溶解帶有放射性核素的污染物、油漆涂層或氧化膜層，達到去污目的。 化學去污工藝：浸泡去污、射流去污、循環(huán)去污、涂覆剝離去污化學去污：可分為稀化學去污（DCD，軟去污）和濃化學去污（CCD，硬去污）兩大類。無機酸 強酸：其去污作用是破壞和溶解金屬表面的氧化膜，降低溶液的pH值以增加溶解度或金屬離子的交換能力。強酸去污快而有效，可有控制地用于工廠運行階段，主要用于退役活動中。HNO3：強氧化劑，被廣泛地用于溶解不銹鋼體系的金屬氧化膜層。HCl：退役工程中使用25％HCl＋20％HNO3＋3％HF去污效率高，但具有強腐蝕性。H3PO4：用于碳鋼的去污，可對碳鋼表面進行快速去膜和去污。苛性堿溶液用于去除油膩、油膜、油漆和其他涂層，可去除碳鋼的鐵銹以及中和酸、作為表面鈍化劑等。堿性高錳酸鹽被廣泛用于處理不銹鋼。有機溶劑可被用于去除物體表面上的有機物質、油脂、石蠟、油和油漆，還用于清潔衣物。緩蝕劑緩蝕劑用來抑制腐蝕反應和基體金屬的損失。緩蝕劑是有機極性化合物，同附著的H原子形成碳鏈或環(huán)，具有諸如氨基(NH2—)、磺基(SO3—)或羧基(CO2—)這樣一種極性基。這種極性基是帶電不對稱的，傾向于被強烈吸附在易于腐蝕的金屬表面上。表面活性劑表面活性劑可以降低液體表面張力，使液體與表面更好的接觸，常用作潤濕劑和乳化劑。它們通常由長碳—碳骨架加上含有氮、氧或硫原子的極性基組成。極性基是親水的，而烴部分是疏水的。這些分子趨向于遷移到水油界面，那里極性基將被吸引至水相，而烴殘留物則仍留在油相。特種化學去污法：可剝離膜去污法一種高分子溶液或水性分散乳液，用噴霧法或涂刷法將其施加于待去污物體的表面，干燥后成膜，成膜過程中高分子鏈上的官能團以及其中的絡合劑與污染核素發(fā)生作用，將污染核素萃取進膜中，剝掉涂膜便達到去污目的。電化學法在含有電解液的槽中，污染物做陽極，電解槽做陰極，通過高密度電流100～2000A/m2，不斷更新電
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