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国外乏燃料干法后处理设施进展

核科学与工程 2024年第1期44卷 206-223页

作者：钟振亚林如山陈志华张金宇陈永利张磊唐洪彬叶国安中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413

干法后处理技术具有介质耐辐照、临界风险低、工艺流程短、废物量小等特点,是核燃料后处理领域中适应性更高、处理对象更广的一种分离技术。干法后处理设施是实现干法后处理技术开发、验证和应用的关键场所。本文调研总结了国外干法后... 详细信息

干法后处理技术具有介质耐辐照、临界风险低、工艺流程短、废物量小等特点,是核燃料后处理领域中适应性更高、处理对象更广的一种分离技术。干法后处理设施是实现干法后处理技术开发、验证和应用的关键场所。本文调研总结了国外干法后处理技术研发和示范设施进展,从设施建设背景、工艺基准流程、主要技术参数、设施布局设计和应用情况等多方面进行了分析和比较,并结合我国干法后处理技术发展现状和设想,提出了我国干法后处理设施发展建议。

关键词：乏燃料干法后处理高温化学设施

γ辐射-热耦合老化对氟橡胶F2311力学和辐解释气行为的影响

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辐射研究与辐射工艺学报 2024年

作者：张祎茜豆睿杨刘强黄玮晏顺坪陈洪兵中国工程物理研究院核物理与化学研究所中国工程物理研究院总体工程研究所

在国防、航天和核电等领域的装备中，服役用高分子材料的工作环境十分复杂，对材料的耐辐射性能及热稳定性提出了很高的要求。因此，研究高分子材料在辐射-热耦合环境下的老化行为具有十分重要的意义。本工作开展了F2311氟橡胶材料在36... 详细信息

在国防、航天和核电等领域的装备中，服役用高分子材料的工作环境十分复杂，对材料的耐辐射性能及热稳定性提出了很高的要求。因此，研究高分子材料在辐射-热耦合环境下的老化行为具有十分重要的意义。本工作开展了F2311氟橡胶材料在36～70℃温度范围和20 kGy、100 kGy、200 kGy的γ射线吸收剂量下的辐射-热耦合老化试验，研究了温度和吸收剂量对F2311力学性能的影响，通过气体红外揭示了F2311材料辐射释放气体的种类，并获得了其动力学规律。实验结果表明：γ辐射-热耦合导致F2311材料力学性能快速损伤退化，并引起材料辐解产气，包括腐蚀性的卤化氢产物。气体红外分析能够快速识别气体产物并进行定量分析，有利于装备可靠性的追踪监测。本研究有望为氟橡胶多因素耦合老化和相容性研究提供认识基础。

关键词：氟橡胶辐射-热耦合老化力学性能释气行为老化相容性

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活化石墨处理技术综述

核科学与工程 2024年第2期44卷 322-332页

作者：陈师肖雨佳但贵萍何艳荣中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

石墨作为反应堆中的慢化剂和反射层,在核电厂、实验堆、生产堆中均有大量使用,随着这些反应堆的老化和退役,产生了大量的活化石墨,据不完全统计,全球已产生活化石墨约25万吨。活化石墨含多种放射性核素,且其含维格纳能不宜直接处置,活... 详细信息

石墨作为反应堆中的慢化剂和反射层,在核电厂、实验堆、生产堆中均有大量使用,随着这些反应堆的老化和退役,产生了大量的活化石墨,据不完全统计,全球已产生活化石墨约25万吨。活化石墨含多种放射性核素,且其含维格纳能不宜直接处置,活化石墨处理一直是一个世界性难题。近年来,国内外针对活化石墨的处理技术开展了大量研究,包括气化法、部分净化(去污)法、固化法及高温熔盐法等,本文基于活化石墨的来源和特点,对近年来活化石墨处理方法以及研究进展进行了调研和分析,并对并对活化石墨处理研究进行了展望。

关键词：活化石墨气化法去污法固化法高温熔盐法

环糊精材料在放射性离子吸附分离中的应用研究进展

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湿法冶金 2024年第4期43卷 357-369页

作者：王文涛袁中伟呼逸夫张烨晏太红中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413

随着核能利用规模的快速扩大,核工业产生的放射性废液的妥善处理已成为制约核能进一步发展的重要议题之一。环糊精是一类由吡喃葡萄糖单元构成的环状寡糖,其具有“外部亲水、内部疏水”的独特分子结构,在放射性离子吸附分离领域具有良... 详细信息

随着核能利用规模的快速扩大,核工业产生的放射性废液的妥善处理已成为制约核能进一步发展的重要议题之一。环糊精是一类由吡喃葡萄糖单元构成的环状寡糖,其具有“外部亲水、内部疏水”的独特分子结构,在放射性离子吸附分离领域具有良好的应用前景。但因环糊精分子含有大量羟基,易溶于水,一般先将其“固化”形成难溶固体后再用作吸附材料。按“固化”方式不同,可分为负载环糊精型吸附材料、环糊精聚合物吸附材料和环糊精包合物吸附材料。分类综述了3种环糊精吸附材料的合成及在放射性离子吸附分离方面的应用研究进展,讨论了环糊精材料对放射性元素的吸附机制,并对未来发展方向进行了展望。

关键词：环糊精吸附材料放射性离子固化负载环糊精聚合物包合物分离

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碳酸肼对乏燃料后处理模拟污溶剂中磷酸二丁酯和Zr(Ⅳ)的洗涤行为研究

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哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1225-1230页

作者：王光辉何辉矫彩山哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102400

碳酸肼作为碱性无盐试剂对钚铀氧化还原萃取(PUREX)流程的污溶剂的洗涤有广泛的应用前景。本文使用碳酸肼溶液对30%磷酸三丁酯-正十二烷有机溶液中的磷酸二丁酯和Zr(IV)进行洗涤,利用单一变量原则,考察了振荡时间、温度、水相与有机相... 详细信息

碳酸肼作为碱性无盐试剂对钚铀氧化还原萃取(PUREX)流程的污溶剂的洗涤有广泛的应用前景。本文使用碳酸肼溶液对30%磷酸三丁酯-正十二烷有机溶液中的磷酸二丁酯和Zr(IV)进行洗涤,利用单一变量原则,考察了振荡时间、温度、水相与有机相体积比、碳酸肼质量分数以及磷酸二丁酯质量浓度等因素对去除有机溶液中磷酸二丁酯和Zr(IV)的影响。结果表明:在25℃下振荡洗涤15 min,5%碳酸肼洗涤3次同体积的有机溶液后对0.1 g/L和0.5 g/L的磷酸二丁酯的去除率分别约为98.7%和88.1%。此外,磷酸二丁酯的存在可以促进有机相对Zr(IV)的萃取和保留,当磷酸二丁酯的质量浓度为0时,碳酸肼对Zr(IV)的去除率为98.5%。

关键词：碳酸肼磷酸二丁酯 Zr(IV) 去除率金属保留洗涤萃取无盐试剂

界面效应在锰氧化物修饰的CeO_(2)纳米立方甲苯氧化中的作用

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燃料化学学报（中英文） 2024年第8期52卷 1131-1139页

作者：叶鹏吴启龙田茜宋华甘丽娜上海理工大学建筑与环境学院上海200093 军事科学院防化研究院北京100191

本研究通过水热-浸渍两步法成功制备了不同Mn负载量的二元xMn/Ce(xMnOx/CeO_(2))催化剂,并评估了催化剂在甲苯催化氧化反应中的性能。研究结果表明,引入MnOx能显著提高催化剂的甲苯氧化活性。特别是当Mn负载量为10%(10Mn/Ce)时,在气体... 详细信息

本研究通过水热-浸渍两步法成功制备了不同Mn负载量的二元xMn/Ce(xMnOx/CeO_(2))催化剂,并评估了催化剂在甲苯催化氧化反应中的性能。研究结果表明,引入MnOx能显著提高催化剂的甲苯氧化活性。特别是当Mn负载量为10%(10Mn/Ce)时,在气体空速为60000 mL/(g·h)的条件下,t90(甲苯转化率达到90%时的温度)仅为233℃,显示出最优的甲苯催化氧化活性。这一结果说明,适量加入MnOx能够显著提高催化剂的催化性能。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电子显微镜(TEM)、程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,发现MnOx的加入在MnOx与CeO_(2)之间形成了界面效应,这显著改变了Mn/Ce催化剂的物理化学性质。由于界面效应的作用,不仅提高了10 Mn/Ce催化剂中Ce3+、Mn3+离子的浓度以及氧空位的浓度,而且还降低了催化剂表面Ce−O键强度,使得表面晶格氧更易于参与甲苯的催化氧化,提升了催化剂的氧化还原性能,从而促进了甲苯的催化氧化。本研究不仅成功制备了具有优异甲苯氧化活性的Mn/Ce催化剂,而且揭示了其背后的界面效应机制,为VOCs高效氧化催化剂设计与制备提供了简单有效的方法与思路。

关键词：异质纳米结构铈基催化剂锰氧化物界面效应甲苯氧化

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“双碳”背景下的能源电催化技术

科学通报 2024年第25期69卷 3693-3694页

作者：李彦光韩布兴苏州大学功能纳米与软物质研究院中国科学院化学研究所

在当前能源需求激增和气候变化的背景下,发展契合于“双碳”目标的可再生能源转换技术势在必行.电催化是利用电化学反应促进化学反应过程,在可再生能源的利用和存储方面展现出巨大的潜力.目前,电催化技术在氢气生产/利用、二氧化碳还原...

在当前能源需求激增和气候变化的背景下,发展契合于“双碳”目标的可再生能源转换技术势在必行.电催化是利用电化学反应促进化学反应过程,在可再生能源的利用和存储方面展现出巨大的潜力.目前,电催化技术在氢气生产/利用、二氧化碳还原、氮气固定等领域的应用逐渐成为研究的热点,而实现这些电催化技术大规模应用的关键在于先进电催化材料的开发和系统集成.近年来,科技工作者致力于新型电催化材料的设计、反应体系的构建、反应机制的探索等方面的研究,并应用于燃料电池、电解水、含碳/氮燃料循环再生利用等技术中,取得了一些重要的研究成果,有望助力国家“双碳”目标实现.

关键词：

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导弹发射车抗毁伤能力分析与评估技术研究综述

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国防科技大学学报 2024年第2期46卷 182-196页

作者：高钦和黄通钱秉文沈飞王冬高蕾火箭军工程大学导弹工程学院陕西西安710025 西北核技术研究院陕西西安710024 西安近代化学研究所陕西西安710065

现代战争日趋透明给导弹发射车战场生存带来了严峻挑战。围绕发射车的抗毁伤能力分析和评估技术,分析了发射车面临的毁伤威胁和毁伤作用机理,从抗毁伤能力评估应用的角度阐述了冲击波、动能、热和电磁四种毁伤类型的研究现状,提出了不... 详细信息

现代战争日趋透明给导弹发射车战场生存带来了严峻挑战。围绕发射车的抗毁伤能力分析和评估技术,分析了发射车面临的毁伤威胁和毁伤作用机理,从抗毁伤能力评估应用的角度阐述了冲击波、动能、热和电磁四种毁伤类型的研究现状,提出了不同毁伤类型在抗毁伤能力分析和评估中的应用方向;基于易损性分析空间理论,总结了装备易损性分析的发展历程,认为从物理空间到性能空间的逻辑传递关系是现阶段发射车易损性分析的核心所在,并从物理判据、性能判据和分级标准介绍了易损性判据的研究动态,提出了发射车易损性判据的关键;明确阐述了发射车抗毁伤能力的研究概念和分析方法面临的主要问题,研究结论可以为导弹发射车抗毁伤能力分析和评估相关研究提供参考。

关键词：毁伤威胁作用机理易损性分析空间抗毁伤能力

燃料油与紫外光共同作用下热塑性聚氨酯结构与性能演变规律

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材料导报 2024年第6期38卷 255-260页

作者：阎格张慧娟蔡利海邵伟光刘文言中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院北京100083 中国人民解放军军事科学院系统工程研究院北京100071

热塑性聚氨酯(Thermoplastic polyurethanes, TPU)良好的耐磨性和耐油性等优点使其在油料储运领域广泛应用,但在使用过程中,燃料油和紫外光的共同作用会加速TPU老化。开展燃料油与紫外光共同作用下TPU结构与性能演变规律研究,对于保证... 详细信息

热塑性聚氨酯(Thermoplastic polyurethanes, TPU)良好的耐磨性和耐油性等优点使其在油料储运领域广泛应用,但在使用过程中,燃料油和紫外光的共同作用会加速TPU老化。开展燃料油与紫外光共同作用下TPU结构与性能演变规律研究,对于保证油料储运容器的使用安全性,改善耐油性能具有重要的指导意义。本工作将TPU分别经模拟燃料油B液、汽油、柴油、航空煤油浸泡后,与未进行油料处理的样品同时进行紫外光老化,采用FTIR、力学性能测试、凝胶渗透色诱测试(GPC)等表征方法分析TPU经不同时间老化后结构和性能的变化规律,并对燃料油处理会加速TPU结构和性能变化的原因进行了分析。结果表明,随着紫外老化时间延长,真空热处理紫外老化样品和油料处理紫外老化样品红外谱中的-N-H键、醚键等化学键遭到破坏,但油料处理样品变化趋势更明显;随着紫外老化时间延长,B液处理样品分子量表现出先减小后略有增大的趋势,说明TPU化学键先发生了断裂,随后在光辐照的作用下发生了交联等反应;紫外老化100 h后,B液、汽油和航煤处理的样品的力学性能均基本丧失;紫外老化200 h后,柴油处理样品的力学性能基本丧失;通过对处理后的B液进行富集和红外分析,发现TPU与油料接触后,材料中的抗老化剂会析出,使其抗紫外老化性能明显降低。

关键词：热塑性聚氨酯燃料油紫外光老化耐油性