《核燃料后处理工学》求取 ⇩

目录1

第一章　核燃料后处理及其展望1

第一节　核能与核燃料循环1

一、核能1

二、核燃料循环2

第二节　核燃料后处理在核工业中的地位5

一、核燃料后处理的重要性8

二、核燃料后处理的任务9

第三节　核燃料后处理的特点10

第四节　核燃料后处理的发展概况11

一、后处理工艺进展概况13

二、核燃料后处理的发展趋势16

三、我国核燃料后处理的展望17

参考文献19

第二章　乏燃料元件的组成及其去壳和溶解20

第一节　乏燃料元件的组成与冷却20

一、燃料元件的构成与种类20

二、乏燃料元件的组成23

三、辐照元件的冷却35

一、概况38

第二节　化学法去壳38

二、溶解生产堆元件的铝壳39

第三节　溶解铀芯42

一、溶解铀芯的化学原理42

二、溶解铀芯过程的影响因素与工艺条件的确定43

第四节　溶解尾气的净化及回收硝酸51

一、溶解尾气的净化51

二、回收氮氧化物复用硝酸53

一、调料55

第五节　料液的调制55

二、絮凝56

三、过滤56

第六节　溶解器及设备流程57

一、溶解器58

二、去壳和溶芯的设备工艺过程59

参考文献62

第三章　铀、镎、钚和裂变产物的水溶液化学63

第一节 主要的物理化学性质63

一、铀、镎、钚氧化态离子的存在形式63

二、UO2（NO3）2-HNO3水溶液的沸点和冰点64

三、UO2（NO3）2-HNO3水溶液的密度和粘度65

第二节　铀、镎、钚及裂片元素的水解和络合67

一、水解和络合的一般规律67

二、铀、镎、钚的水解68

三、铀、镎、钚的络合73

四、裂片元素的水解和络合80

第三节　铀、镎、钚及裂片元素的氧化还原84

一、氧化还原电位84

二、铀、镎、钚离子的歧化89

三、镎的氧化还原92

四、钚的氧化还原93

五、裂片元素的氧化还原98

第四节　氧化还原剂的选择及还原剂试验99

一、氧化还原剂的选择99

二、还原剂试验102

第五节　电解还原试验104

一、基本原理104

二、单级和多级混合澄清槽电解还原试验105

参考文献111

一、几个基本概念112

第四章　溶剂萃取化学原理112

第一节　溶剂萃取的基本概念和基本参数112

二、几个基本参数114

第二节　有机溶剂的主要物理性质及有机溶剂的选择116

一、萃取剂116

二、稀释剂118

三、溶剂稳定性的指标119

四、萃取过程中有机溶剂物理性质的变化121

一、萃取反应与萃取能力122

第三节　溶剂萃取的基本原理122

二、影响分配系数的因素123

三、磷酸三丁酯萃取铀125

四、磷酸三丁酯萃取钚128

五、磷酸三丁酯萃取镎132

六、磷酸三丁酯萃取硝酸133

七、磷酸三丁酯萃取锆、铌、钌等裂片元素135

第四节　分馏萃取141

一、单级萃取142

二、多级逆流萃取142

三、多级逆流洗涤144

四、分馏萃取145

第五节　有机溶剂的降解及降解产物、界面污物对萃取过程的影响148

一、溶剂的降解及降解产物对萃取过程的影响148

二、界面污物的形成及其影响153

参考文献157

第五章　溶剂萃取工艺过程158

第一节　普雷克斯流程概述158

第二节　共去污-分离循环159

一、过程概述160

二、工艺条件的选择162

第三节　钚的净化循环172

一、无铀时TBP对钚及裂片元素的萃取172

二、钚净化循环工艺过程175

第四节　铀的净化循环182

一、工艺过程182

二、2DF料液制备182

三、选择工艺条件184

第五节　萃取工艺流程的改进184

一、钚线三个萃取循环改为两个萃取循环184

二、铀线由三循环流程改为两循环流程189

一、急骤气化-精馏法的原理、流程和主要设备190

第六节　真空急骤蒸馏法再生污TBP-煤油190

二、主要工艺操作条件193

三、结果及讨论194

参考文献196

第六章　钚的纯化和转化197

第一节　钚的纯化197

一、阴离子交换法纯化钚197

二、阴离子交换法纯化和浓缩钚的工艺流程200

一、过氧化氢沉淀钚201

第二节　钚的沉淀201

二、草酸沉淀钚（Ⅲ）203

三、草酸沉淀钚（Ⅳ）203

四、溶解草酸钚沉淀和含钚有机相的处理207

五、钚的几种沉淀方法比较209

第三节　草酸钚（Ⅳ）的焙烧及二氧化钚的性质211

一、草酸钚（Ⅳ）的焙烧212

二、二氧化钚的性质213

参考文献214

一、硅胶吸附的基本原理215

第七章　铀的纯化和转化215

第一节　硅胶吸附法纯化铀215

二、影响硅胶吸附锆、铌的主要因素216

三、工艺流程219

第二节　三碳酸铀酰铵沉淀221

一、沉淀反萃221

二、过滤226

三、母液处理227

二、煅烧三碳酸铀酰铵的工艺流程229

一、影响三碳酸铀酰铵热分解的因素229

第三节　煅烧三碳酸铀酰铵生产二氧化铀229

三、尾气的除尘和碳酸铵的回收232

第四节　硝酸铀酰的脱硝与还原233

一、流化床脱硝233

二、提高三氧化铀活性的措施235

三、脱硝过程的尾气处理235

四、流化床还原236

第五节　一步法脱硝还原生产二氧化铀236

一、原理、工艺流程及主要设备236

二、试验情况240

三、问题讨论245

四、改进措施247

五、结论248

参考文献248

第八章　裂片元素和超铀元素的提取249

第一节　概述及从尾气中提取氪249

一、概述249

二、从溶解尾气中提取氪250

第二节　90Sr的提取252

二、HDEHP萃取、分离锶和稀土元素253

一、从高放废液中提取锶的方法253

三、90Sr的精制259

第三节　99Tc的提取261

一、沉淀法提取99Tc261

二、萃取法提取99Tc261

三、阴离子交换法提取99Tc263

第四节　137Cs的提取264

一、沉淀法264

三、离子交换法265

二、溶剂萃取法265

第五节　147Pm的提取268

一、沉淀-离子交换法提取钷268

二、溶剂萃取法提取钷268

三、离子交换排代法提取钷269

四、Pm2O3的制备272

第六节　237Np的提取273

一、从萃取浓缩废液中提取镎273

二、从普雷克斯一、二循环中提取镎275

三、从铀线或钚线提取镎277

四、提取镎的改进流程280

五、镎的纯化与转化281

第七节　镅、锔的提取285

一、溶剂萃取-离子交换法提取并净化镅、锔286

二、加压离子交换法分离、纯化镅、锔等锕系元素290

参考文献293

第九章　放射性废物的处理和处置294

第一节　放射性废水的处理和处置294

一、凝聚沉淀294

二、蒸发299

三、离子交换306

四、膜分离技术309

五、废液的固化313

六、水力压裂技术321

第二节　放射性废气的处理322

一、概述322

二、气溶胶322

三、净化处理322

四、氚的处理323

一、放射性固体废物的处理324

第三节　放射性固体废物的处理和处置324

二、放射性固体废物的处置325

参考文献327

第十章　溶剂萃取设备及其它328

第一节　概述328

第二节　混合澄清槽329

一、混合澄清槽的混合澄清过程329

二、混合澄清槽的结构330

三、混合澄清槽的搅拌方式333

四、混合澄清槽的传质性能335

五、混合澄清槽的操作运行338

六、全逆流混合澄清槽341

第三节　脉冲萃取柱343

一、脉冲筛板柱的结构343

二、脉冲筛板柱的特点及其应用345

三、脉冲筛板柱的操作特性345

四、脉冲筛板柱的传质特性347

五、液泛及纠正液泛的措施351

六、环形脉冲筛板萃取柱356

第四节　离心萃取器359

一、概述359

二、离心萃取器的工作原理364

三、离心萃取器的优缺点365

第五节　其它设备和装置367

一、输液设备和装置367

二、过滤设备369

三、运输通道和气动送样371

四、阀门372

参考文献375

第十一章　生产过程的检测和控制377

第一节　概述377

一、生产对检测和控制的要求377

二、检测仪表和控制装置的使用情况与改进378

三、检测仪表和控制装置的检修379

第二节　检测仪表380

一、液位、界面检测仪表380

二、温度检测仪表387

三、流量检测仪表390

四、压力、压差检测仪表392

五、其它检测仪表395

第三节　典型生产设备的检测和控制397

一、1A柱的检测和控制397

二、强放废液蒸发器的检测399

第四节　在线分析检测技术400

一、概述400

二、在线分析在工业生产过程中的作用401

三、在线分析的设置原则401

四、在线分析仪表的特点和组成部分402

六、一次装置设计安装的一般考虑404

五、液流成分定量分析对在线仪表的要求404

七、我国核燃料后处理厂在线分析的概况及评论406

八、国内外几项技术难题的解决情况409

九、用于射线测量的二次仪表418

十、在线仪表应用时几个特殊技术问题的处理420

十一、仪表的运行、维护和检修421

第五节　国外后处理检测和控制技术的现状和发展422

一、主要工艺参数的检测和控制422

二、典型设备的检测与控制423

三、国外后处理厂计算机的应用427

参考文献428

第十二章　分析检测429

第一节　铀的分析429

一、工艺料液中铀的分析429

二、铀产品分析431

第二节　钚的分析432

一、工艺料液中钚的分析432

二、钚产品分析436

一、镎的分析439

第三节　镎及超钚元素分析439

第四节　裂片元素的分析441

二、241Am的分析441

一、裂片元素总γ放射性活度的单道γ谱仪测定442

二、用五道谱仪测定裂片元素的γ能谱442

三、γ裂片元素的Ge（Li）γ能谱分析442

四、总稀土的测定443

五、单个裂片元素的测定443

二、游离硝酸的电导测定445

三、碳酸根和碳酸氢根的容量法测定445

一、游离硝酸及铀的pH定值电位滴定445

第五节　酸度分析445

第六节　其它项目的分析446

一、含钚溶液中草酸根的容量法测定446

二、分光光度法测定亚硝酸根含量447

三、含钚溶液中总还原值的测定447

四、偏铝酸钠中铝的络合滴定447

七、30%TBP-煤油体系中还原值的分光光度测定（以正丁醇计量）448

参考文献448

五、酸饱和法测定TBP浓度448

六、TBP-煤油-硝酸-硝酸铀酰体系中DBP的红外分光光度测定448

第十三章　辐射安全防护450

第一节　概述450

一、防护原则450

二、防护标准450

三、防护措施451

第二节　后处理生产过程的辐射环境分析452

一、元件溶解452

三、铀、钚的最终纯化和转化453

二、铀钚分离和净化453

四、三废处理454

五、清洗去污和设备检修454

第三节　后处理厂的辐射监测455

一、工作场所监测455

二、个人剂量监测462

三、流出物监测464

第四节　辐射防护评价467

一、工厂运行的辐射安全评价467

二、环境影响评价469

参考文献471

第十四章　核临界安全与控制473

第一节　核临界控制的基本原则与措施473

一、基本原则473

二、控制措施475

第二节　生产堆核燃料后处理厂的临界控制477

第三节　核化工厂发生的临界事故及其经验教训481

参考文献490

第十五章　工厂运行、去污和检修492

第一节　工厂运行中的开车和停车492

一、开车492

二、停车493

第二节　清洗去污495

一、清洗去污的目的495

二、清洗去污的一般原则495

三、清洗去污的方法496

四、清洗去污试剂496

五、典型设备的清洗去污497

六、其它污染的去除498

第三节　设备检修499

一、远距离检修499

二、直接检修500