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辐照石墨球中氚扩散系数测量方法研究

原子能科学技术 2023年第S1期57卷 35-44页

作者：郭静霓王彧周子凌魏利强谢锋曹建主董玉杰清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

研究氚在石墨中的扩散行为,对于理解和掌握核能系统中氚的输运过程有着重要意义。目前氚在石墨中扩散系数的测量实验较少,所得数据相差很大。本文利用10 MW高温气冷实验堆(HTR-10)辐照石墨球,提出两种测量一定温度范围内氚在石墨中扩散... 详细信息

研究氚在石墨中的扩散行为,对于理解和掌握核能系统中氚的输运过程有着重要意义。目前氚在石墨中扩散系数的测量实验较少,所得数据相差很大。本文利用10 MW高温气冷实验堆(HTR-10)辐照石墨球,提出两种测量一定温度范围内氚在石墨中扩散系数的方法:一种是基于氚从石墨中的累积释放份额,另一种是基于氚从石墨中的释放率。在此基础上,设计了相应的实验系统,比较了两种测量方法的特点,基于累积释放份额的实验方法,适合对含有多种易于释放核素的介质材料进行测量,其近似公式的绝对误差在4×10^(-4)以内。此外,结合HTR-10上氚源项研究结果探讨了氚在辐照石墨球中扩散行为的影响因素,为未来HTR-10辐照石墨球中测定氚的扩散系数和掌握氚在石墨材料中的输运机制提供了重要研究基础。

关键词：氚辐照石墨球扩散系数累积释放份额释放率

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多种场景下氚监测技术

哈尔滨工程大学学报 2022年第11期43卷 1579-1584页

作者：温伟伟程金星吴友朋王庆波郑承银中国人民解放军96901部队北京100095

针对核能应用领域涉氚操作与含氚废物排放不断增多,氚辐射安全与氚监测日益受到关注,而不同场景下氚监测的方法存在较大差异。本文基于氚的性质与不同场景下氚的源项及其排放特点,梳理了氚监测目的,分析了氚的基本性质和不同化学形态特... 详细信息

针对核能应用领域涉氚操作与含氚废物排放不断增多,氚辐射安全与氚监测日益受到关注,而不同场景下氚监测的方法存在较大差异。本文基于氚的性质与不同场景下氚的源项及其排放特点,梳理了氚监测目的,分析了氚的基本性质和不同化学形态特征,提出氚监测的原则,研究了环境质量监测、运行工况监测、辐射评价监测3个典型场景下的氚监测方案,并给出了不同氚监测方案的总体技术性能与关键技术,能够为不同场景下开展氚含量监测提供参考。环境质量监测应对空气中氚采样,进而采用液体闪烁谱仪测量,运行工况监测采用电离室在线测量,辐射评价监测需对空气中不同形态的氚进行甄别测量。

关键词：氚甄别监测技术电离室剂量评价氚释放事故液体闪烁谱仪

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取消次级中子源对压水堆氚源项的影响分析

强激光与粒子束 2023年第11期35卷 146-151页

作者：王奇华龙国际核电技术有限公司广东深圳518172

在压水堆正常运行期间,氚贡献了压水堆液相流出物总活度的95%以上,是反应堆设计和运行中的关键放射性核素之一。通过对美国在运的8台堆芯设计非常相似的机组2000至2019年期间氚排放数据进行较为深度的数据清洗和分析研究,得出采用不锈... 详细信息

在压水堆正常运行期间,氚贡献了压水堆液相流出物总活度的95%以上,是反应堆设计和运行中的关键放射性核素之一。通过对美国在运的8台堆芯设计非常相似的机组2000至2019年期间氚排放数据进行较为深度的数据清洗和分析研究,得出采用不锈钢包壳的Sb-Be次级中子源的氚释放是压水堆机组氚源项的重要来源之一,统计机组中次级中子源产氚贡献平均为7.5 TBq·a−1,结合理论计算,符合当前包壳材料发展和运行管理水平下的渗透比例10%~20%。取消次级中子源约可以降低20%的因氚排放造成的公众剂量,还可以降低氚源项对厂址规划机组数量的制约。此外,研究还发现,氚排放量的显著波动受到液态集中排放的显著影响,特别是在美国压水堆大修之前或期间,这将有助于优化未来机组放射性排放管理。

关键词：氚次级中子源不锈钢包壳压水堆

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水中氕、氘、氚同位素的分离技术研究现状

核化学与放射化学 2024年第2期46卷 85-99,I0003页

作者：施章宏赵庆凯陈长安中国工程物理研究院材料研究所四川江油621907

氢的同位素氕(H)、氘(D)和氚(T)在医疗、核能、国防等领域都有着广泛的应用,特别是在碳达峰、碳中和的“双碳”背景下,采用氘氚核聚变能被认为是我国的重要能源战略。故实现氢同位素的有效分离具有极其重要意义,然而自然界中氘和氚的相... 详细信息

氢的同位素氕(H)、氘(D)和氚(T)在医疗、核能、国防等领域都有着广泛的应用,特别是在碳达峰、碳中和的“双碳”背景下,采用氘氚核聚变能被认为是我国的重要能源战略。故实现氢同位素的有效分离具有极其重要意义,然而自然界中氘和氚的相对丰度却极低,国内外学者相继开展了广泛的科学研究。本文首先对水中氢同位素分离的技术原理进行了概述;然后,从工程化应用角度,重点综述了电解法、精馏法和化学交换法;从实验室研发角度,重点综述了膜分离法和多孔材料吸附法。最后,对几种典型技术的分离因子和能耗进行了对比分析,并展望了未来水中氢同位素分离技术的发展趋势,以期为水中氢同位素的高效分离提供指导。

关键词：同位素分离氕氘氚

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气载流出物中碳-14对氚测量的干扰分析

辐射防护 2023年第S1期43卷 52-55页

作者：保莉杨有坤廉冰郭琛马旭媛杨海兰中国辐射防护研究院国家环境保护辐射环境与健康重点实验室太原030006

氚是核设施气态流出物中重要的放射性核素,作为低能纯β核素,目前多采用累积取样、实验室分析的方式进行监测。气载流出物中的氚取样后未经纯化的制样测量,可能会存在其他核素干扰的问题。对气载流出物中的碳-14对氚的测量干扰进行定量... 详细信息

氚是核设施气态流出物中重要的放射性核素,作为低能纯β核素,目前多采用累积取样、实验室分析的方式进行监测。气载流出物中的氚取样后未经纯化的制样测量,可能会存在其他核素干扰的问题。对气载流出物中的碳-14对氚的测量干扰进行定量分析,可为气载流出物中氚的准确测量提供参考。通过氚、碳-14取样特点分析确定取样阶段的干扰,制备并测量单核素和氚碳双标记样品,明确碳-14对氚测量阶段的干扰影响。取样阶段,碳-14在氚的水捕集液中的吸收量随温度变化而变化,在10℃时CO_(2)在300 mL氚捕集液中的溶解度为0.70 g。测量阶段,碳-14对氚的影响会因液闪谱仪的设计工作原理而异,如Quantulus1220型超低水平液闪谱仪,在氚测量模式下不能忽略碳-14的计数贡献;而LSA2000A型低水平液闪谱仪,在氚测量模式下可以不考虑碳-14的计数贡献。

关键词：氚碳-14 干扰液闪

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氚吸附材料的研究进展

材料导报 2023年第S2期37卷 1-4页

作者：张诚侯建荣李永国任宏正石旭田林涛郭哲斌俞杰中国辐射防护研究院太原030006

氚是核武器的重要材料也是核聚变的反应物。通过研究实现可控的核聚变反应是解决全球能源问题的重大科学愿景。运用核能的同时不可避免地会产生放射性污染,但是目前对氚吸附材料的研究仍处于初始阶段。本文介绍了几种比较优良的贮氢材料... 详细信息

氚是核武器的重要材料也是核聚变的反应物。通过研究实现可控的核聚变反应是解决全球能源问题的重大科学愿景。运用核能的同时不可避免地会产生放射性污染,但是目前对氚吸附材料的研究仍处于初始阶段。本文介绍了几种比较优良的贮氢材料,综述了这几种贮氢材料的吸附机理及研究进展,并阐述了其作为氚吸附材料存在的问题和发展前景。

关键词：贮氢材料氚放射性吸附机理

重水堆核电厂职业人员尿氚直接测量及内照射剂量估算

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中华放射医学与防护杂志 2022年第7期42卷 544-548页

作者：陆丽燕王孔钊熊扣红刘玉龙中核核电运行管理有限公司保健物理三处海盐314300 核动力运行研究院辐射安全研究所上海200120 苏州大学附属第二医院肿瘤科苏州215004

目的探讨重水堆电厂放射工作人员氚内照射监测及剂量估算优化方案。方法以CANDU-6型重水堆核电机组92名放射工作人员为观察对象,统计出淬灭指数(tSIE)的分布情况,挑选出10个淬灭指数tSIE最低160到最高460之间且分布均匀的样品制作空白... 详细信息

目的探讨重水堆电厂放射工作人员氚内照射监测及剂量估算优化方案。方法以CANDU-6型重水堆核电机组92名放射工作人员为观察对象,统计出淬灭指数(tSIE)的分布情况,挑选出10个淬灭指数tSIE最低160到最高460之间且分布均匀的样品制作空白尿样淬灭曲线,并与仪器自带淬灭曲线比较,优化尿氚测量体系相关性问题。氚内照射剂量估算方面,通过加拿大算法和国标算法的比较,优化调整剂量系数;通过稀释主热传输系统重水模拟实验,制作死时间校正曲线。结果通过氚内照射剂量估算的分析优化,确定剂量系数优化为4.8;制作了空白尿样淬灭曲线,通过对比发现,tSIE氚浓度高于2.4×10^(4) Bq/ml时,需要对尿样进行稀释处理,再进行测量来修正死时间的影响。结论通过优化氚内照射监测和剂量估算优化,不仅完善了重水堆电厂的集体剂量管理,还可以及时发现和处理人员非计划摄入氚,对重水堆电厂放射工作人员的辐射安全保障有着重要的作用。

关键词：氚内照射监测剂量估算死时间

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大气氚释放剂量评价参数灵敏度分析

辐射防护 2024年第3期44卷 257-264页

作者：杨洁岳琪顾志杰廉冰王彦中国辐射防护研究院太原030006

国内外目前对于大气氚释放剂量的评价多采用比活度模型,模型选取参数的不确定性会造成剂量评价结果的差异。考虑不同场址环境参数的差异性,对大气氚剂量评价模型中关键参数进行灵敏度分析与剂量评价结果的不确定性分析。结果显示场址环... 详细信息

国内外目前对于大气氚释放剂量的评价多采用比活度模型,模型选取参数的不确定性会造成剂量评价结果的差异。考虑不同场址环境参数的差异性,对大气氚剂量评价模型中关键参数进行灵敏度分析与剂量评价结果的不确定性分析。结果显示场址环境空气湿度对大气氚的剂量评价结果影响最大,随着场址湿度的升高,大气氚排放所致食入内照射剂量逐渐降低,剂量计算结果不确定性逐渐降低。同时,研究表明在低湿度场址环境下,应重点关注土壤中HTO留存比例经验常数的测量与选取,在高湿度场址环境下,应重点关注作物水当量因子以及摄入HTO活度浓度在吸收水分氚中所占比例的测量与选取,以尽可能降低剂量评价结果的不确定性。

关键词：氚评价参数灵敏度分析

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田湾核电站周边空气和雨水中氚的相关性分析

辐射防护 2024年第3期44卷 244-247页

作者：郭英来王虎陈云峰刘晗晗吴春元惠苗苗中核集团江苏核电有限公司江苏连云港222042

根据田湾核电站历年空气和雨水中氚的环境监测数据,并与取样点的距离、季节以及气态氚排放量进行了相关性分析。发现电站周边空气和雨水中氚的活度浓度与距电站的距离呈负相关,与气态氚排放量呈正相关,第三季度监测统计结果最低。

关键词：田湾核电站空雨水氚相关性