热堆制备低放射性233U的钍铀转换方法

• 作者: 朱养妮 长孙永刚 郭和伟 王立鹏 张信一
• 来源期刊: 现代应用物理
• 学科: 工学
• 关键词: 低放射性233 U 热堆 钍铀转化 西安脉冲堆 辐照工艺
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 核物理、粒子物理、射线束与探测技术
• 页码范围: 36-42
• 页数: 7页
• 分类号: TL249
• 语种: 中文
• DOI: 10.12061/j.issn.2095-6223.2020.040203

摘要

233 U比235 U具有更好的燃料特性,是具有潜在重要应用价值的核燃料,但直接使用钍铀或钍钚混合燃料在堆中辐照得到的233 U,含有大量的232 U及234 U,放射性较强,难以像235 U一样作为常规核燃料使用.基于低放射性233 U的制备需求,本文分析了232 Th-233 U转化中U同位素杂质232U及234 U的产生途径,采用可有效减少232 U生成的热堆辐照思路,研究了热堆制备低放射性233 U的辐照工艺.利用MCNP程序对232 Th样品在西安脉冲堆堆内辐照过程进行建模,分析了辐照时间、冷却时间、多个"辐照-冷却"周期法辐照及中间产物230 Th对辐照产物的影响,给出了西安脉冲堆制备低放射性233 U辐照工艺.研究结果表明,本文制备的低放射性233 U产品中233 U的质量分数为10-5量级,232 U、234U与233 U的质量比分别小于10-6和10-3,符合低放射性233U指标要求.