乏燃料后處理是整個(gè)核燃料閉路循環(huán)后段的重要環(huán)節(jié),在核工業(yè)中占有很重要的地位,目前我國(guó)尚無大型商用乏燃料后處理廠來應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的核電站卸出的乏燃料,正在籌備設(shè)計(jì)建設(shè)大型乏燃料后處理廠。本文針對(duì)乏燃料后處理廠主工藝工程設(shè)計(jì)及工藝設(shè)計(jì)過程中所采取的安全措施和原則等內(nèi)容進(jìn)行了分析討論,以期為今后乏燃料后處理廠的工程設(shè)計(jì)提供有一定的參考作用。主要工作如下:（1）根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有乏燃料以及未來將從反應(yīng)堆中卸出的乏燃料的貯存量和特性的估算和統(tǒng)計(jì),進(jìn)行分析判斷,提出我國(guó)若建設(shè)乏燃料后處理廠所處理的乏燃料的能力和特性參數(shù)。（2）根據(jù)所需處理乏燃料的特性參數(shù),確定乏燃料的貯存方式,對(duì)水法貯存工藝過程和乏燃料剪切和溶解的工藝過程進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)研究。（3）明確乏燃料后處理廠主工藝流程以PUREX水法流程為基礎(chǔ),四價(jià)鈾、羥胺作為還原劑,肼作為支持還原劑,共去污1A萃取單元采用高酸流程,鈾線采用二循環(huán)流程,是滿足乏燃料后處理廠的要求的,并根據(jù)分析對(duì)比提出了適宜的工藝流程。（4）從安全角度分析工藝設(shè)計(jì)過程中所采取的安全措施和原則,及后續(xù)需開展的科研驗(yàn)證工作,在設(shè)計(jì)過程中充分考慮臨界安全措施如幾何形狀、裂變材料濃度和總... 

【文章來源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

輕水堆電站鈾-钚燃料循環(huán)示意圖

圖 1.2 日本六個(gè)所后處理廠工藝系統(tǒng)示意圖表 1.2 各國(guó)后處理采用的工藝對(duì)照表[10][11]法國(guó) 英國(guó) 日本 UP3 廠 UP2-800 THORP 廠 六個(gè)所廠 運(yùn)行 運(yùn)行 熱試驗(yàn) 料 MGR、LWR、EPR MGR、ACR、LWR LWR、EPR 富集度 3.7% 4.2% 4.0% 4.45% Wd/tU 37000 42000 40000 45000 /年 800 800 1200/600 800 二循環(huán) 二循環(huán) 三循環(huán) 二循環(huán) 四價(jià)鈾、羥胺 四價(jià)鈾、羥胺 四價(jià)鈾、羥胺

臺(tái)研發(fā)來提高我國(guó)后處理技術(shù)和設(shè)計(jì)能力，通過我國(guó)后處理項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)后處理工程自主設(shè)計(jì)和建設(shè)能力，結(jié)合大型后處理技術(shù)研發(fā)，可實(shí)現(xiàn)后處理產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)跨越發(fā)展的目標(biāo)。1.3 后處理工藝流程后處理設(shè)施主工藝流程由機(jī)械和化學(xué)首段、化學(xué)分離和鈾钚轉(zhuǎn)化尾端這三時(shí)部分構(gòu)成。首端流程是將乏燃料組件剪切成短段，將芯塊溶解，并對(duì)溶解液進(jìn)行處理；化學(xué)分離流程采用目前世界上主流的 PUREX 水法改進(jìn)工藝，即以磷酸三丁酯（TBP）作萃取劑，以正十二烷等作稀釋劑，用四價(jià)鈾和羥胺為還原劑，利用鈾、钚、裂片元素在硝酸水相和有機(jī)相中不同的分配系數(shù)，通過多次的萃取—反萃過程達(dá)到去污、鈾钚分離及進(jìn)一步純化的目的[14][15]。鈾钚尾端是將硝酸鈾酰和硝酸钚料液轉(zhuǎn)化為粉末狀的鈾钚產(chǎn)品，貯存在產(chǎn)品容器中。乏燃料后處理主工藝流程，見圖 1.3 各國(guó)后處理采用的工藝對(duì)照表。

【參考文獻(xiàn)】：
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