一种清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法技术

本发明专利技术属于核材料处理技术领域，涉及一种清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法。所述的方法是将破损乏燃料组件在清洗装置中与金属铅接触反应，以清除破损乏燃料组件表面粘钠。利用本发明专利技术的清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法，能够有效清除破损乏燃料组件表面的粘钠，同时又不会引起组件破口的扩大。

Method for clearing surface sodium loss of spent fuel assembly

The invention belongs to the technical field of nuclear material treatment, and relates to a method for clearing the surface sodium of a spent spent fuel assembly. The method is to react the damaged spent fuel assembly to the metal lead in the cleaning device so as to remove the sodium on the surface of the damaged fuel assembly. The method for clearing the surface sodium of the damaged fuel assembly can effectively eliminate the sodium sticking on the surface of the damaged fuel assembly and not cause the enlargement of the rupture at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法
本专利技术属于核材料处理
，涉及一种清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法。
技术介绍
钠冷快中子增殖堆使用钠做冷却剂，从钠冷快中子增殖堆内换出的乏燃料组件表面粘有钠，在放入保存水池前需要将表面的钠清洗干净。对于从钠冷快中子增殖堆内拿出的没有破损的乏燃料组件，通常采用水蒸汽-氮气清洗工艺清洗组件表面粘钠。此工艺在法国、俄罗斯、日本等国家都有相关的文献报道，且此工艺也被用于粘钠设备的清洗。申请号为201310046483.4，专利技术名称为“一种清除钠的工艺和系统”的中国专利申请也公开了水蒸汽-氮气清洗工艺在粘钠设备清洗方面的应用。但有关从钠冷快中子增殖堆内换出的破损乏燃料组件表面粘钠(为金属钠)的清除技术，在国内外找不到相关的文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法，以能够有效清除破损乏燃料组件表面的粘钠，同时又不会引起组件破口的扩大。为实现此目的，在基础的实施方案中，本专利技术提供一种清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法，所述的方法是将破损乏燃料组件在清洗装置中与金属铅接触反应，以清除破损乏燃料组件表面粘钠。本专利技术的方法使用金属铅作为清洗介质，破损乏燃料组件表面的钠与铅反应，生成Na-Pb合金，钠从组件表面转移至铅中，组件表面的粘钠被清除干净。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法，其中所述的金属铅为液态铅。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法，其中所述的接触反应的温度为350-550℃。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法，其中所述的接触反应的时间为5分钟至2小时。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法，其中所述的金属铅中可含质量百分比为0-20％的金属钠。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法，其中所述的方法包括如下步骤，(1)装铅：将固态金属铅装入清洗装置中；(2)加热：启动清洗装置的加热功能，将金属铅加热至清洗所需要的温度；(3)保温：将清洗装置中的金属铅保温一段时间，使整个装置中的金属铅的温度保持均匀；(4)组件转入：通过自动转移装置将粘有钠的破损乏燃料组件转移至清洗装置中；(5)清洗：将破损乏燃料组件在液态金属铅中浸泡一段时间，在整个浸泡过程中破损乏燃料组件不与转移装置脱离；(6)组件转出：自动转移装置将浸泡后的破损乏燃料组件转移出清洗装置；(7)冷却：清洗装置停止加热，将金属铅的温度自然冷却至室温。上述方法步骤主要用于首次清洗，再次进行破损乏燃料组件除钠清洗时可从第(2)步开始，此时清洗装置的加热系统需启动分段加热的工艺，从上至下逐步将清洗装置中的金属铅加热至所需要的温度。本专利技术的有益效果在于，利用本专利技术的清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法，能够清除破损乏燃料组件表面的粘钠，同时又不会引起组件破口的扩大。利用本专利技术的方法对破损乏燃料组件进行表面钠的清除，可以有效的取出组件表面的粘钠。清洗过程不会引起组件破口的扩大，并且对破口还有一定的封堵效果。该方法中使用了金属铅作为清洗介质，可以有效的屏蔽废钠中的放射性；同时，由于方法中无需使用水、有机物等物质，可以有效的减少乏燃料组件清洗过程中放射性废液的产生量，保护环境。附图说明图1为示例性的本专利技术的清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法的流程图。具体实施方式以下结合实施例和附图对本专利技术的具体实施方式作出进一步的说明。实施例1：模拟破损乏燃料组件表面粘钠的清洗采用如图1所示的流程对模拟破损乏燃料组件表面粘钠进行清洗。模拟破损乏燃料小组件(直径：27mm，长度：430mm，组件内包含7根直径为6mm，长度为200mm的模拟元件棒，其中有4根模拟元件棒上开有宽度为0.5mm-1mm，长度为5mm-10mm的破口，每根棒上破口的数量为3-5条)每个表面粘有3.5g的钠；模拟破损乏燃料大组件(直径：65mm，长度：2000mm，组件内包含19根直径为10mm，长度为1200mm的模拟元件棒，其中有8根模拟元件棒上开有宽度为0.5mm-1mm，长度为5mm-10mm的破口，每根棒上破口的数量为3-5条)每个表面粘有70g的钠。清洗温度为450℃。模拟破损乏燃料小组件清洗时清洗装置投入铅珠的质量为5600g，模拟破损乏燃料大组件清洗时清洗装置投入铅珠的质量为700Kg。模拟破损乏燃料小组件的清洗浸泡时间为5分钟，模拟破损乏燃料大组件的清洗浸泡时间为2小时。将模拟破损乏燃料组件从清洗装置转出后，测定模拟破损乏燃料小组件每个表面的粘钠为0.5g，模拟元件棒上破口的长度和宽度没有明显的变化，有10％-20％的破口面积被铅封堵；模拟破损乏燃料大组件每个表面的粘钠为7g，模拟元件棒上破口的长度和宽度没有明显的变化，有10％-20％的破口面积被铅封堵。由此可见，利用本专利技术的方法能够有效清除破损乏燃料组件表面的粘钠，同时又不会引起组件破口的扩大。显然，本领域的技术人员可以对本专利技术进行各种改动和变型而不脱离本专利技术的精神和范围。这样，倘若对本专利技术的这些修改和变型属于本专利技术权利要求及其同等技术的范围之内，则本专利技术也意图包含这些改动和变型在内。上述实施例或实施方式只是对本专利技术的举例说明，本专利技术也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本专利技术的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本专利技术的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本专利技术的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法，其特征在于：所述的方法是将破损乏燃料组件在清洗装置中与金属铅接触反应，以清除破损乏燃料组件表面粘钠。

【技术特征摘要】
1.一种清除破损乏燃料组件表面粘钠的方法，其特征在于：所述的方法是将破损乏燃料组件在清洗装置中与金属铅接触反应，以清除破损乏燃料组件表面粘钠。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的金属铅为液态铅。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的接触反应的温度为350-550℃。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的接触反应的时间为5分钟至2小时。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的金属铅中可含质量百分比为0-20％的金属钠。6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞晓琛，李凌霄，李君瑜，刘绩伟，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11