带管道铀床回收氘气过程分析

• 作者: 余铭铭 王伟伟 陈绍华 龙兴贵
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 铀床 吸氘反应 一级反应 湍流
• 年，卷（期）: 2010,（8）
• 页码范围: 930-933
• 分类号: O641.62
• 语种: 中文

摘要

在ICF实验用微球靶充气工艺系统中,通过测试管道中氘气压强p与时间t的变化关系,研究了室温下铀床回收氘气的动力学过程.用数据处理软件Origin拟合p-t曲线,得到了氘气吸收速率方程,讨论了速率方程中各参数的物理意义以及影响因素.9×10-4 m3氘气罐中初始压强p0＝0.6 MPa的氘气通过长2.3 m、孔径1～2 mm不锈钢管道,与铀床反应30 s后压强降为0.通过计算流体平均雷诺数Re发现,随着压强不断下降,氘气在管道中流动状态逐渐从湍流向层流转变.压强随时间的变化规律符合一次指数衰减曲线,t＝0～12 s时湍流状态下的速率方程满足p(t)＝y0+A1exp(-t/t1)(y0＝0.05～0.1 MPa,为非湍流状态下铀床的吸氘量;A1＝0.5～0.6 MPa,为反应初始氘气量;t1＝3.3～3.7 s).该过程可看作一级反应,决速步骤为氘气在管道中的扩散,反应速率常数k＝1/t1,半衰期τ＝t1ln 2.在室温(20 ℃)下,减少铀床中初始氘含量可提高反应速率常数k.层流状态下的回收过程需进行进一步探讨.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	龙兴贵	中国工程物理研究院核物理与化学研究所	123	496	10.0	16.0
2	余铭铭	中国工程物理研究院核物理与化学研究所	8	9	2.0	3.0
3	王伟伟	中国工程物理研究院核物理与化学研究所	10	28	3.0	4.0
4	陈绍华	中国工程物理研究院核物理与化学研究所	13	60	3.0	7.0