UO2在碳酸盐熔盐中的反应行为研究
Research on the reaction behavior of UO2 in molten carbonate
侯晨曦 1何明键 1张萌 1矫彩山 1何辉2
作者信息
- 1. 哈尔滨工程大学 核科学与技术学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
- 2. 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 102413
- 折叠
摘要
为获得UO2在碱金属碳酸盐熔盐体系中的基础反应数据,本文分析了UO2 在不同组分碳酸盐熔盐中的平衡浓度和反应产物.本文借助电感耦合等离子体质谱、X射线衍射、红外光谱等表征方法,研究反应产物及铀的形态.结果表明:在本文条件下,铀元素在不同组分碳酸盐熔盐中平衡浓度(500～700℃)呈"V"型分布,其平衡浓度在20～220 μg/g,最小值在二元和三元熔盐体系中分别低于 30 μg/g和60 μg/g(600℃).另外UO2 在碳酸盐熔盐中的反应产物结构均以重铀酸盐为主(<700℃).在碳酸盐熔盐体系中系统的分析了UO2 的反应行为,验证了碳酸盐盐熔盐氧化技术对UO2 进行氧化处理的可行性,为该技术的发展提供了一定基础数据的支撑.
Abstract
To obtain basic reaction data for UO2 in an alkali metal molten carbonate system,we investigated the equilibrium concentration and reaction behavior of UO2 in molten carbonate using inductively coupled plasma mass spectrometry,X-ray diffraction,infrared spectroscopy and some other characterization methods.The results show that the equilibrium concentrations of uranium under the above conditions exhibited a"V"shaped distribution in the temperature range of 500～700℃,which were in the range of 20～220 μg/g.The minimum uranium concen-tration was below 30 and 60 μg/g(at 600℃)in the binary and ternary molten salt systems,respectively.The UO2 reaction products in molten carbonate were mainly diuranates(<700℃).The reaction behavior of UO2 in the molten carbonate system was systematically analyzed to verify the feasibility of oxidizing UO2 using molten carbonate oxidation technology,which provides basic data to support the development of this technology.
关键词
乏燃料后处理/碱性体系/碳酸盐熔盐/UO2/反应产物/平衡浓度/物相结构/氧化处理Key words
spent fuel reprocessing/alkaline system/molten carbonate/UO2/reaction product/equilibrium con-centration/phase structure/oxidative treatment引用本文复制引用
基金项目
国家自然科学基金核技术创新联合基金(U1967219)
出版年
2023
国家科技期刊平台
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