[發(fā)明專利]一種核燃料后處理中溶液貯罐的臨界安全控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910899165.X
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110739093B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設計）人: 李云龍;易璇;邵增;霍小東;楊海峰
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21F9/22
• 分類號: G21F9/22
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;周敏毅

本發(fā)明屬于核安全控制技術領域，涉及一種核燃料后處理中溶液貯罐的臨界安全控制方法。所述的控制方法是在所述的溶液貯罐中分多層隔開水平布置中子毒物板，并在每層中子毒物板上開孔，以保證所述的溶液貯罐中的溶液可以正常流通。利用本發(fā)明的核燃料后處理中溶液貯罐的臨界安全控制方法，能夠利用中子毒物更好的進行核燃料后處理中溶液貯罐的臨界安全控制，并使該方法具有一定的可擴展性。

技術領域

本發(fā)明屬于核安全控制技術領域，涉及一種核燃料后處理中溶液貯罐的臨界安全控制方法。

背景技術

我國核工業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)生的乏燃料組件也日益增多，這對我國的核燃料后處理提出了較高的要求。核燃料的后處理是我國閉合核燃料循環(huán)的重要組成部分，其工藝過程主要包括首段剪切溶解處理、共去污分離處理、钚線和鈾線處理過程，其中共去污分離、钚線和鈾線處理過程主要從乏燃料溶解液中提取有利用價值的核素。由于涉及到裂變核素的處理，核燃料后處理中許多工藝環(huán)節(jié)均需要臨界安全控制設計和分析，尤其是共去污分離、钚線和鈾線處理過程中會形成一定量濃度較高的鈾钚溶液，如何安全的貯存這些溶液，保證其不發(fā)生臨界事故，是需要重點關注的。

為滿足我國對乏燃料后處理能力提升的要求，提高溶液的貯存能力，需對核燃料后處理中溶液貯罐進行臨界安全設計。目前，貯存高濃度鈾钚溶液量較小時多采用環(huán)形槽，但由于環(huán)形槽具有體積較大、貯存能力低等缺點，不能滿足處理能力較高時的要求。因此，為了提高高濃度鈾钚溶液的貯存能力，需要使用多種臨界安全控制手段，其中使用中子毒物是一種常用且較為有效的臨界安全控制手段。

關于利用中子毒物進行臨界安全控制，現(xiàn)有技術中有一些報道，例如中國專利申請201410271524.4公開了一種環(huán)狀固體中子毒物分區(qū)布置的溶解器臨界安全控制方法，中國專利申請201410271775.2公開了一種離散式固體中子毒物布置的溶解器臨界安全控制方法，中國專利申請201410323481.X公開了一種溶液貯罐中中子毒物的布置結構，但它們均不涉及核燃料后處理中溶液貯罐的臨界安全控制方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種核燃料后處理中溶液貯罐的臨界安全控制方法，以能夠利用中子毒物更好的進行核燃料后處理中溶液貯罐的臨界安全控制，并使該方法具有一定的可擴展性。

為實現(xiàn)此目的，在基礎的實施方案中，本發(fā)明提供一種核燃料后處理中溶液貯罐的臨界安全控制方法，所述的控制方法是在所述的溶液貯罐中分多層隔開水平布置中子毒物板，并在每層中子毒物板上開孔，以保證所述的溶液貯罐中的溶液可以正常流通。

本發(fā)明在溶液貯罐中設置平板型中子毒物，使中子毒物在貯罐中的分布更為均勻，增大中子毒物的中子吸收效應；在中子毒物板中開孔，使溶液可以正常流通；同時，在貯罐外設置一薄層中子毒物，降低貯罐的反應性。可以調整中子毒物板中開孔的位置，使不同中子毒物板的開孔在貯罐中不對齊，這更有利于臨界安全。

在一種優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種核燃料后處理中溶液貯罐的臨界安全控制方法，其中所述的溶液貯罐為圓柱形、立方體形或六棱柱形。

在一種優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種核燃料后處理中溶液貯罐的臨界安全控制方法，其中每層所述的中子毒物板的橫截面形狀與所述的溶液貯罐的橫截面形狀相同，橫截面面積稍小。

在一種優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種核燃料后處理中溶液貯罐的臨界安全控制方法，其中所述的中子毒物板由中子吸收材料制成，所述的中子吸收材料選自B₄C質量百分比含量5％-40％的含硼聚乙烯、B₄C質量百分比含量15％-35％的硼鋁合金、釓、鎘等材料中的一種或幾種。

在一種優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種核燃料后處理中溶液貯罐的臨界安全控制方法，其中每層中子毒物板上開孔的直徑范圍為1-8cm，孔間距離為15-35cm。