铀化合物转化

铀化合物转化工艺学

1、什么是可裂变核燃料和可转换核素，主要包括那些核素？

答：可裂变材料：吸收中子裂变后能使净中子数增加，有：235U、239Pu、233U、234U

可转化材料：吸收中子后能转换成可裂变材料，有238U、232Th、240Pu、234U

2、自然界铀有哪些同位素，丰度各是多少？动力反应堆用

什么核燃料？

答：235U,0.711%(wt);238U,99.283%(wt);234U,0.0058%

天然铀或含235U为1.4%~3.74%的低浓铀

3、什么是核反应堆？包括哪些类型？压水堆的工作原理？

答：1、核反应堆是一种能维持和控制裂变反应的装置，它能实现核能-热能的转换

2、按中子能量：热堆和快堆

按用途：研究用反应堆、生产反应堆、动力反应堆

按慢化剂剂：1轻水堆包括压水堆和沸水堆2重水

堆

按冷却剂：1、气冷堆2、钠冷堆

3、压水堆电站主要由一回路和二回路两部分组成，

一回路系统的冷却剂从反应堆将热带出，用以产生

蒸汽；二回路系统与常规火力电厂的汽轮发电机系

统相同。

4、核燃料的主要工序？

1、铀矿石的开采和加工

2、纯化和转化

3、铀同位素分离

4、UF6再转化

5、燃料元件的加工

6、堆内辐照

7、乏燃料后处理

8、铀的再转化和钚的加工

5、核燃料循环的方式包括那些？

答1、燃料用过不再循环

2、乏燃料经过后处理实现铀在循环

3、乏燃料经后处理实现铀和钚再循环

6、铀转化过程的工艺特点？

答 1、固体的反应性具有特殊意义

2、固体的形貌及结构与原料有关

3、固体结构处于瞬变状态

4、要求有较高的转化率

5、多数转化反应是在较高温度下进行的

6、转化反应实在含有HF、F2等强腐蚀性的气体中进

行的

7、非均相气固反应的特点和历程？

答：特点：催化型气固反应,固体仅当催化剂，起加速气相反应速率的催化作用，固体本身并不随反应过程

的进行改变其组成和结构

非催化型气固反应，固体作为反应剂之一参与反

应，随着反应的进行，固体逐步转化成新的生成

物。

历程：1、气态反应物自气体主流向固体表面的扩散

2、在固态表面上，气态反应物分子的化学吸附

3、被吸附于固体表面上反应物分子与固体反应

剂发生化学反应，转化为产物

4、气态产物从固体表面上的解吸

5、解吸下来的气态产物再扩散到主流气体中去8、UO2的晶体结构及它为什么是非化学计量化合物？

答：UO2具有萤石型结构面心立方结构

UO2组成上的非化学计量为其特征，这是由于晶格中的缺陷而引起的，当一外来氧原子进入U02点阵时，

由于正常氧原子偏离自己的位置，产生两种不同类

型的间隙氧原子，于是在含氧的亚晶胞中留下一些

正常氧原子的空位

9、UO2三种不同的历程？

答：1、氧的化学吸附阶段

2、有限的表面氧化，也称亚表面氧化阶段

3、整体氧化阶段，包括以下三种类型

（1）一步氧化成U3O8

（2）氧化由两步组成，先氧化成U3O7，再氧化成U3O8

（3）三步氧化过程。先氧化成U4O9，然后依次氧化

为U3O7和U3O8

10、写出UNH、ADU、AUC的分子式和热分解方程式，并画出

UNH脱销生产UO3的流程

答：UNH:UO2(NO3)2.6H2O

ADU:(NH4)2U2O7

AUC:(NH4)4[UO2(CO3)3]

UO2(NO3)2.6H2O→

(NH4)2U2O7→

(NH4)4[UO2(CO3)3] →

11、什么是干法和湿法制备UF4并说出干法的优缺点？

12、UF6两种生产方式的区别及优缺点？

13、UF4+F2→UF6的反应机理？

14、请简述气体扩散法和气体离心法？

①气体扩散法：基于气态235UF6与238UF6分子经过孔径很小的多孔分离膜的速率差，使两者在膜侧分别得到富集的方法

15、优质核燃料满足哪些条件？

16、UF6的干法转化流程包括哪些？

17、湿法生产UF6的工艺过程并写出沉淀、脱水流程？

18、UO2还原反应器的优缺点？

1、回转炉：气固逆流接触好，能简便实现分段控制温度，

和调节产品物理化学性能，而且运行可靠，具

有较高的传热表面

缺点：传热性能欠佳，结构复杂

2、移动床：反应器能实现近似理想的气固逆流接触

缺点：热传导不良，接近于固定床

3、流化床：有优良的传热性能和易于实现床层温度的均均

一控制

缺点：产生固体全混

19、UO2氢氟化三种反应器的特点？